La conception matérielle des puces de commande de moteur nécessite un examen attentif de la disposition des circuits imprimés et de la dissipation thermique. La plaque métallique située au bas de la puce doit être refroidie via le PCB. Une fenêtre en cuivre (couvrant au moins 80 % de la zone inférieure de la puce) doit être créée sous la puce, connectant plusieurs vias à la zone en cuivre à l'arrière. Les largeurs de trace des broches du moteur doivent être supérieures ou égales à 2 mm (épaisseur de cuivre de 35 µm) et les largeurs de trace des broches d'alimentation doivent être supérieures ou égales à 3 mm. Le routage du chemin de courant élevé -, la conception des coussinets thermiques et des vias, ainsi que l'utilisation de boîtiers - thermiquement améliorés permettant d'économiser de l'espace ou de soudure par refusion pour -la dissipation thermique intégrée sont cruciaux.
La conception du circuit de protection est essentielle pour garantir un fonctionnement fiable de la puce. Il doit inclure cinq fonctions d'auto-protection et de détection : protection contre les sous-tensions, limitation du courant du variateur, avertissement et protection contre les températures élevées-, échantillonnage de courant et protection contre les courts-circuits-. Les mécanismes de protection des puces intégrés courants- incluent le verrouillage en cas de sous-tension (UVLO), la protection contre les surintensités (OCP), la protection contre la surchauffe (TSD) et les fonctions de maintenance prédictive du système.
Les entraînements moteurs, en tant que source majeure d'interférences, posent des problèmes de compatibilité électromagnétique (CEM). La réduction de la vitesse de commutation peut réduire considérablement les composantes haute-fréquence du signal, ce qui peut être obtenu en ajustant l'IDRIVE ou la vitesse de balayage. Les mesures d'optimisation incluent l'activation ou la désactivation de la fonctionnalité d'étalement du spectre sur certaines puces pour disperser l'énergie à fréquence fixe -, l'ajout de circuits de filtrage (tels que des filtres PI), l'utilisation de condensateurs de découplage comme réservoirs de charge locaux, la torsion des deux fils de sortie du moteur à courant continu ensemble et l'ajout d'un anneau magnétique pour réduire le rayonnement.
Une tendance clé pour répondre à la complexité de la conception et poursuivre la miniaturisation et l'intelligence est une intégration élevée, telle que l'intégration de microcontrôleurs, de pilotes de grille, de MOSFET de puissance et même d'algorithmes dans une seule puce ou un seul module (tel qu'un module d'alimentation intelligent, IPM). Plus précisément, cela se manifeste par la combinaison de la puce de commande du moteur (MCU/ASIC), de la puce de commande du moteur (HVIC) et des dispositifs d'alimentation (MOSFET) en un module d'alimentation intelligent (IPM) deux-en-deux-en-ou même trois-en-un, ou par l'intégration d'un cœur de processeur 16 bits, de 32 Ko de mémoire flash et de 2 Ko de RAM, comme le montre le Melexis MLX81339, et équipé d'un processeur configurable. Pilote triphasé.
