跟着动力成本上升及顾客对家电节能认识增强，世界各国政府纷繁出台愈加严厉的能效规范或高能效鼓励措施以提高白家电能效。如美国动力部主张施行新的能效规范以削减电冰箱、空谐和洗衣机的动力运用，某些情况下强制要求能效提高多达35%。日本的能效“领跑者”(Top Runner)项目自施行以来，也大幅提高了空调及电冰箱的能效要求。
家电中一般要运用多种不同的电机来操控不同功用。电机包含沟通(AC)电机和直流(DC)电机。其间DC电机包含有刷直流电机和无刷直流(BLDC)电机。BLDC电机分旋转电机和步进电机，具有显着的节能、低噪声和优异变速功用等特性，广泛运用于电冰箱、空调及洗衣机等家电运用。
规划人员要规划高能效的家电产品，就需要在规划中挑选高能效的电源转化及电机驱动/操控计划。安森美半导体积推进高能效立异，供给广大阵型的产品及计划。本文将剖析家电中的电机运用，并介绍安森美半导体运用于典型家电产品的电机驱动及操控计划。
家电运用要求及规划应战
针对家电中的不同电机运用对电压及电流规模的不同要求，安森美半导体供给广大阵型的高能效电机驱动/操控计划，支撑最高电压达600 V，最大电流达50 A。这些电机驱动器包含4种，分别是12 V BLDC电机驱动器、24 V BLDC电机驱动器、3相 BLDC驱动器操控器(驱动电压达240 V)及600 V或更高电压BLDC电机驱动器。
除了要匹配不同的电压/电流要求，工程师在家电运用规划的另一一起应战是能耗问题。例如，假如电扇驱动器的电路板内置，就会发生热量及并要求耗费额定的电能来把它冷却。因此，工程师或许会一起要求高能效及具强力冷却功用的电机。
图1：用于家电的电机驱动器/操控器电压/电流规模概览。
此外，用户要求家电产品减小电机发生的恼人噪声，期望有舒适宁请静的运用体会。因此，工程师要挑选发生更低噪声的电机。有些家电如电冰箱，因为用户的寓居空间有限，他们会喜爱体积细巧的电冰箱。这趋势导致工程师选用更小的电机以优化占用空间。因为家电要求选用高压电源来驱动，耐用性、安全性及可靠性很重要。
用于典型家电运用的电机驱动器计划
1. 电冰箱
据统计，高级电冰箱中运用的电机最多，或许达5个或更多，典型运用包含阻尼器、电扇、制冰机、紧缩机、气流调理及冷却流泵等。最根底功用的电冰箱也有紧缩电机和冷却流泵。较高端的产品运用电扇及阻尼器，运用电机进行气流调理。制冰机或许运用2个电机，一个用于出冰，另一个用于清空制冰托盘。
图2. 电冰箱中的电机运用
1) 紧缩机驱动
一切的电冰箱都有紧缩机。最新的紧缩机运用作业电压为600 V的BLDC电机规划，要求电机驱动器具有高击穿电压、高能效及高可靠性。针对紧缩机电机驱动运用，主张运用安森美半导体用于3相电机操控的智能功率模块(IPM)，如单分流电阻型的STK551U362A-E(10 A)和STK531U3x2x-E (5 A到10 A)，以及三分流电阻型的STK554U362A-E(10A)和STK534U3x2x-E(5A至10A)。
这些IPM运用安森美半导体共同的绝缘金属基板技能(IMST®)，在铝板也就是在金属基板上建立电子电路，使多种元件可以封装在同一个模块IC中，包含电阻和电容等分立无源元件、二极管和晶体管等分立有源元件，以及更杂乱的IC或专用集成电路(ASIC)，如门极驱动器、数字信号处理器(DSP)、逻辑元件等。IMST也能使功率输出电路、操控电路及其外围电路贴装在相同基板上。这些IPM供给高能效、高可靠性及高安全性，跟选用分立元件完成的大电流规划比较，能协助大幅削减元件数量，减小电路板占用空间，下降体系总成本，削减散热及提高可靠性。
图3：安森美半导体智能功率模块(IPM)选用IMST将多种元器材封装为模块。
2) 主动制冰机驱动
电冰箱主动制冰机运用有刷电机，一项功用是敞开和封闭用于填充托盘的供给阀，另一项功用是一旦水结冰就翻转托盘。这两个功用都可以运用H桥电机驱动器来完成。安森美半导体供给用于主动制冰机电机驱动的器材包含LB1948M和LV8548M等。这些器材供给高击穿电压、高能效和变速操控等要害特性。其间，LB1948M是2通道、12 V低饱满电压驱动、正向/反向电机驱动器，选用强固的击穿规划，在待机形式下的电流耗费为零。LV8548M是单低导通阻抗DMOS驱动器，励磁形式包含满步及半步等，供给不同的步幅调理;这器材的导通阻抗仅为1 Ω，协助提高能效;待机形式下的电流耗费相同为零，供给低能耗作业。
3) 通风电机
关于电冰箱而言，经过风机通风来排热是重要功用，要求电机驱动器具有安静驱动、高能效及变速操控等特性。安森美半导体供给运用于电冰箱通风的立异、高能效的无传感器型电机驱动器，如LV8804FV、LV8805SV及LB11685AV等三相驱动器。这些驱动器可以供给低能耗及低振荡的作业，它们不要求霍尔传感器，因此可以减小电机尺度。软发动功用使它们可以稳定地安静发动。LV8804FV、LV8805SV集成的软开关功用完成极为安静的电机作业。此外，锁维护功用用于在电机反常停转时封闭输出，因此维护驱动器。
图4：安森美半导体用于电冰箱的电机驱动及其它产品阵型。
4) 阻尼器
阻尼器用于起缓冲作用，当作用点运动很慢时，几乎没有阻力，而在作用点运动较快时阻力就显着增大，广泛用于电冰箱和洗衣机等运用。安森美半导体用于电冰箱阻尼器的电机驱动器包含LB1948M和LV8548M等。这些器材供给高击穿电压、高能效、低待机电流及变速操控等要害特性。
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