Revolucionando aplicações de motores BLDC com Inovação em Semicondutores de Potência.

O cenário da eletrônica de potência vive uma transformação contínua, impulsionada pela busca incessante por maior eficiência energética, performance otimizada e soluções mais compactas. Desde motores industriais e eletrodomésticos inteligentes até veículos elétricos (NEVs) e fontes de alimentação chaveadas, a demanda por componentes semicondutores que atendam a esses rigorosos requisitos é cada vez maior. Nesse contexto desafiador, a JJ Microelectronics (JJM) emerge como uma figura de destaque. Fundada em 1995, a JJM consolidou-se como uma fabricante de dispositivos integrados (IDM) líder global, acumulando quase três décadas de profunda expertise na concepção e fabricação de semicondutores de potência de alta qualidade.

A filosofia da JJM reside em oferecer ao mercado um portfólio de produtos diversificado e robusto, permitindo que engenheiros e projetistas encontrem o equilíbrio ideal entre a performance de ponta e a simplicidade de manufatura, tudo isso mantendo uma estrutura de custos competitiva. Este compromisso se reflete em sua capacidade de inovar e adaptar-se às necessidades de mercados dinâmicos, como o DE motores BLDC (Brushless DC), uma aplicação que tem ganhado tração significativa devido aos seus benefícios em economia de energia e operação silenciosa.

O Avanço dos Motores BLDC – Uma Nova Era:

O mercado de motores elétricos está testemunhando uma transição tecnológica significativa, especialmente em aplicações que valorizam a eficiência energética e o baixo ruído. No centro dessa evolução estão os motores de corrente contínua sem escovas, ou BLDC (Brushless DC). Tradicionalmente dominado por motores de indução AC, o segmento de ventiladores de teto, por exemplo, está rapidamente adotando a tecnologia BLDC, e por boas razões. Esta mudança não é apenas uma tendência passageira, mas uma resposta direta às crescentes demandas por sustentabilidade e conforto aprimorado em ambientes residenciais, comerciais e industriais.

As vantagens intrínsecas dos motores BLDC são o principal motor por trás de sua crescente popularidade. Primeiramente, a eficiência energética é notavelmente superior em comparação com seus equivalentes AC. A ausência de escovas elimina perdas por atrito e calor, resultando em um consumo de energia significativamente menor para a mesma performance de ventilação. Isso se traduz diretamente em contas de eletricidade mais baixas para o consumidor final e um menor impacto ambiental.

Em segundo lugar, a operação mais silenciosa é um benefício altamente valorizado. A comutação eletrônica nos motores BLDC, em vez da comutação mecânica por escovas, reduz drasticamente o ruído operacional. Essa característica é crucial para o conforto em quartos, escritórios e outros espaços onde o silêncio é primordial. Além disso, os motores BLDC oferecem um maior controle de velocidade e torque E maior durabilidade e menor necessidade de manutenção. A eliminação das escovas, que são componentes de desgaste natural em motores DC convencionais, significa uma vida útil mais longa para o motor BLDC e uma redução significativa na necessidade de intervenções para manutenção.

Apesar desses benefícios convincentes, a implementação de motores BLDC em sistemas alimentados por corrente alternada (AC), como é o caso da maioria das instalações residenciais e comerciais, introduz uma camada de complexidade no projeto eletrônico. Para que um motor BLDC opere a partir de uma fonte AC, são necessários circuitos de acionamento mais sofisticados. Tipicamente, um sistema de acionamento para BLDC inclui um conversor AC-DC para retificar a tensão da rede, um inversor trifásico (geralmente utilizando MOSFETs) para gerar as formas de onda necessárias para acionar as bobinas do motor, e um circuito de controle (muitas vezes com um microcontrolador) para gerenciar a velocidade, a comutação e, em muitos casos, a comunicação com um controle remoto. É justamente nessa complexidade que a expertise e os componentes de alta performance da JJ Microelectronics se tornam essenciais, oferecendo soluções que simplificam o design e maximizam a eficiência desses sistemas avançados.

JJ Microelectronics – Capacitando a Revolução BLDC com Componentes Dedicados:

A transição para motores BLDC, embora vantajosa, exige um ecossistema de componentes eletrônicos robustos e eficientes para materializar todo o seu potencial. A JJ Microelectronics (JJM) posiciona-se na vanguarda dessa demanda, oferecendo um portfólio de semicondutores de potência especificamente projetados para otimizar o acionamento de motores BLDC.

O destaque da JJM nesta área é a sua nova série de MOSFETs Duplos. Estes componentes foram meticulosamente desenvolvidos para se integrarem de forma otimizada ao design de inversores trifásicos, que são o coração do sistema de acionamento dos BLDC. Cobrindo uma faixa de potência que vai de 20W a 150W, esses MOSFETs Duplos são versáteis o suficiente para atender tanto aplicações de consumo, como ventiladores residenciais, quanto aplicações comerciais de maior porte. A principal vantagem de um MOSFET Duplo reside na maior integração de componentes, o que pode levar a uma redução do espaço ocupado na placa de circuito impresso (PCB), simplificação do layout e, potencialmente, uma melhoria na performance térmica e elétrica devido à proximidade dos dispositivos. Espera-se que essa inovação da JJM contribua para designs mais compactos, eficientes e confiáveis.

Além dos MOSFETs Duplos, a JJM oferece outros componentes ativos cruciais para os circuitos de controle e acionamento. Os optoacopladores da JJM, por exemplo, desempenham um papel vital no isolamento galvânico entre o circuito de controle de baixa tensão (geralmente onde o microcontrolador opera) e o estágio de potência de alta tensão do inversor. Esse isolamento é fundamental para a segurança do sistema e para a proteção dos componentes mais sensíveis contra ruídos e transientes do lado da potência.

Os reguladores shunt da JJM também são peças importantes no quebra-cabeça, fornecendo referências de tensão estáveis e precisas para os circuitos de controle. A precisão dessas referências é essencial para o correto funcionamento dos comparadores, amplificadores de erro e outros blocos analógicos que compõem o sistema de feedback e controle do motor BLDC.

Para complementar sua oferta de componentes ativos, a JJM também disponibiliza componentes passivos essenciais que são frequentemente utilizados nos mesmos circuitos de

aplicação. Estes incluem diodos de diversos tipos (retificadores, de comutação rápida, Zener), retificadores em ponte para a conversão AC-DC inicial, e MOVs (Varistores de Óxido Metálico) para a proteção contra surtos de tensão provenientes da rede elétrica. Ter um fornecedor capaz de oferecer uma gama tão ampla de componentes necessários para uma aplicação específica, simplifica a cadeia de suprimentos e pode otimizar o processo de desenvolvimento para os fabricantes.

Uma das linhas de destaque da JJM é a sua família de MOSFETs de Média Tensão N-channel, que operam na faixa de 40V a 400V. Estes componentes são cruciais em uma miríade de aplicações de potência. A JJM emprega tecnologias de fabricação avançadas, como a tecnologia Trench e SGT (Shielded Gate Trench), para o desenvolvimento desses MOSFETs. A tecnologia SGT, por exemplo, é conhecida por oferecer uma combinação otimizada de baixa resistência de condução (RDS(on)), baixas cargas de gate (Qg) e robustez aprimorada, características essenciais para melhorar a eficiência e a densidade de potência em conversores de energia. As aplicações para estes MOSFETs de média tensão são vastas e incluem:

• Retificação Síncrona: Em fontes de alimentação chaveadas (SMPS) e conversores DC-DC, onde a substituição de diodos retificadores por MOSFETs síncronos resulta em perdas de condução significativamente menores, elevando a eficiência geral do sistema.
• Módulos de Potência Automotivos: Desempenhando funções críticas em sistemas de gerenciamento de bateria (BMS), controle de motores elétricos auxiliares, iluminação LED e outros subsistemas eletrônicos presentes nos veículos modernos.
• Carregamento Sem Fio: Em transmissores de energia para carregamento indutivo de dispositivos pessoais, smartphones e outros eletrônicos de consumo, onde a eficiência na transferência de energia é fundamental.
• Acionamento de Bombas em Veículos de Nova Energia (NEVs): Controlando bombas de água, óleo ou combustível em sistemas de arrefecimento, lubrificação ou gerenciamento térmico de baterias em veículos elétricos e híbridos.

Seja para otimizar o design de um ventilador BLDC, desenvolver um carregador de veículo elétrico de última geração, projetar uma fonte chaveada mais eficiente ou inovar em qualquer outra aplicação que dependa de semicondutores de potência de alta qualidade, a JJ Microelectronics, através da TCT Brasil, oferece as ferramentas e o suporte necessários para transformar seus desafios em soluções de sucesso.

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