【应用】双N沟道增强型MOSFET CMLDM7005在PoE安全摄像头云台电机中的应用
随着PoE技术不断完善和发展，PoE安全摄像头在视频监控中应用日益广泛。由于采用PoE技术供电，无强电危险，不会存在线路老化、进水短路等安全隐患，且部分设备具有故障监测功能，全系统具有很高的安全性。PoE安全摄像头系统拓扑如图1所示。
图1. PoE安全摄像头系统拓扑图
如图1所示，PoE摄像头通常带有电机驱动的云台，以获得更加宽阔的视场范围。对于应用在摄像头的云台驱动电机，通常为12V的直流电机。相比于低压交流电机，直流电机扭矩大，定位更精确，云台转速高，可以通过算法实现完美的巡航显示。直流电机通常采用直流斩波方式驱动，常见的驱动电路如图2所示，该电路采用H桥拓扑，通过两桥臂的对称位置的MOSFET交替导通，可实现电机的正反转；通过对MOSFET驱动信号的脉宽控制，可实现调速。在电机驱动电路中，MOSFET选择很重要，既要考虑设计指标又要考虑成本。如果功率管容量、耐压过大，将大幅增加控制系统成本；如果耐压和电流容量过小，工作时会出现管子烧毁的现象。针对此处的应用，推荐Central公司生产的CMLDM7005硅双N沟道增强型MOSFET，该MOSFET最大额定漏源电压VDS为20V，最大额定漏极电流ID为650mA，并具有超低导通电阻rDS(ON)和低栅极驱动电压，适合作为云台电机的驱动电路的主功率器件。CMLDM7005内部结构图如图3所示。
图2. 直流电机H桥控制电路图
图3. CMLDM7005内部结构图
CMLDM7005采用SOT-563封装，最大可承受功率损耗350mW，内部集成2个功率器件，单独的一块芯片可以设计成一个桥臂，简化了PCB布线，有利于减少设备体积。最大脉冲漏极的电流1.3A，具有很强的抗冲击能力，能有效的防护电机启动时浪涌电流对功率管的冲击。在VGS=4.5V，ID=600mA条件下，导通电阻仅0.14Ω（典型值，＋25℃），低导通电阻有利于降低系统损耗，提高驱动器效率。漏电流IDSS（VDS=16V,VGS=0,＋25℃）最大100nA，在电机停机时能有效的降低驱动电路的静态功耗，减少设备发热。输出电容COSS仅16pF,低输出电容有利于降低功率管开关应力，减少功率管的损耗；栅极总电荷Qg(tot)1.58nC，上升时间10ns，下降时间25ns，可应用在高速PWM驱动场合。工作结温-65~＋150℃，达到军工级的温度等级要求，可在苛刻的环境中应用。
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