BTS7960B

High Current PN Half Bridge NovalithIC 43 A, 7 m? 9 m? The BTS7960B is a high-current half-bridge motor driver manufactured by Infineon Technologies. Below are its key specifications:  

- **Output Current**: Up to 43A continuous, 73A peak.  
- **Operating Voltage Range**: 5.5V to 27V.  
- **On-State Resistance (RDS(on))**: Typically 16mΩ per channel.  
- **Switching Frequency**: Up to 25kHz.  
- **Protection Features**:  
  - Overcurrent protection.  
  - Short-circuit protection.  
  - Overtemperature shutdown.  
  - Undervoltage lockout.  
- **Logic Inputs**: Compatible with 3.3V and 5V microcontrollers.  
- **Package**: PG-TO-263-7 (D2PAK).  
- **Applications**: Automotive, industrial motor control, robotics.  

This information is sourced from Infineon's official datasheet for the BTS7960B.

High Current PN Half Bridge NovalithIC 43 A, 7 m? 9 m?# Technical Documentation: BTS7960B High-Current Half-Bridge Motor Driver

 Manufacturer : Infineon Technologies AG  
 Document Version : 1.0  
 Last Updated : October 2023  

---

## 1. Application Scenarios

### 1.1 Typical Use Cases
The BTS7960B is a fully integrated high-current half-bridge driver designed for automotive and industrial applications requiring robust power switching. Its primary use cases include:

-  DC Motor Control : Bidirectional control of brushed DC motors up to 43A continuous current, suitable for automotive seat adjustment, window lift systems, and sunroof mechanisms.
-  Solenoid/Actuator Drive : Driving high-current inductive loads such as door lock actuators, hydraulic valves, and pneumatic controllers.
-  Heating Element Control : PWM-based power regulation for resistive heating elements in automotive seat heaters or industrial process heaters.
-  LED Lighting Arrays : High-power LED string dimming and switching in automotive lighting or industrial illumination systems.

### 1.2 Industry Applications

#### Automotive Systems
-  Electric Power Steering (EPS) : Auxiliary motor control in fail-operational systems.
-  Thermal Management : Cooling fan control, HVAC blower motors, and PTC heater switching.
-  Comfort Electronics : Seat position motors, mirror adjustment, and trunk latch actuators.
-  Powertrain : Transmission control valves, turbo actuator control, and exhaust gas recirculation.

#### Industrial Automation
-  Conveyor Systems : Motorized roller drives and gate actuators.
-  Robotics : Joint actuator control in collaborative robots and automated guided vehicles.
-  Packaging Machinery : Solenoid valve control for pneumatic systems.
-  Material Handling : Hoist and lift control mechanisms.

#### Consumer/Commercial
-  Electric Mobility : E-scooter motor control, wheelchair drive systems.
-  Fitness Equipment : Motorized treadmill incline adjustment and resistance controls.
-  Commercial Appliances : Automatic door operators, vending machine mechanisms.

### 1.3 Practical Advantages and Limitations

#### Advantages
-  High Integration : Combines power MOSFETs, charge pump, driver IC, and protection features in single package (PG-DSO-20).
-  Robust Protection : Integrated overtemperature shutdown (TSD), overcurrent protection (OCP), undervoltage lockout (UVLO), and short-circuit protection.
-  Diagnostic Capabilities : Current sense output with adjustable gain (IS pin) enables load monitoring and fault detection.
-  Low Standby Current : Typically 7µA in sleep mode, suitable for battery-powered applications.
-  Wide Voltage Range : Operates from 5.5V to 27.5V, covering most 12V/24V automotive and industrial systems.

#### Limitations
-  Half-Bridge Configuration : Requires two devices for H-bridge motor control, increasing board space and cost compared to integrated H-bridge solutions.
-  Switching Speed : Maximum PWM frequency of 25kHz may limit high-frequency applications.
-  Thermal Constraints : Maximum junction temperature of 150°C requires careful thermal management at high currents.
-  Current Sensing Accuracy : ±15% tolerance on current sense ratio may require calibration for precision applications.

---

## 2. Design Considerations

### 2.1 Common Design Pitfalls and Solutions

#### Pitfall 1: Inadequate Thermal Management
 Problem : Excessive junction temperature leading to thermal shutdown or reduced lifetime.  
 Solution : 
- Calculate power dissipation: \(P_{diss} = I_{load}^2 \times R_{DS(on)} + (E_{sw} \times f_{PWM})\)
- Use thermal vias under exposed pad (EPAD) to PCB ground plane
- Maintain copper area ≥ 6cm² per device on 2oz copper
- Consider active cooling or heatsinks for continuous operation above 20A