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马达驱动器在白色家电中的使用

白色家电/业的发展趋势是用永磁同步电机(PMSM)代替感应电机。在最近几年中,感应电机的价格一直在上升,部分原因是全球钢和铜成本的上…

  白色家电/业的发展趋势是用永磁同步电机(PMSM)替代感应电机。在最近几年中,感应电机的价格一直在上升,部分原因是全球钢和铜本钱的上升,而PMSM的价格上升得比较缓慢。除了价格优势外,PMSM还具有更低的传导损耗、杰出的低速扭矩、简略的速度操控和紧凑尺度,使得它们极具吸引力。

  从电机操控视点看,PMSM没有铁芯,不存在磁滞与饱满问题,因而规划起来愈加简略。它们的速度只是取决于开关频率。此外,PMSM不要求操控器处理来自霍耳效应传感器的信号以监督相位电流,能够简略地运用嵌入在操控器内部的传感电阻来采样不同相位下的驱动器电流。

  在不同国家和区域的白色家电商场中,文明和经济差异对电机操控规划有很大的影响,这将影响每个商场所推重的空调压缩机类型,然后影响电机操控器的规划。为协助空调OEM商减少整体资料和安装本钱,一起习惯不同商场区域中的文明差异,世界整流器(IR)公司于2006年推出了iMotion操控器IC。除了处理卷轴压缩机的安稳扭矩负载外,iMotion操控器IC还能创立比简略正弦曲线的三个相位更杂乱的驱动函数,然后轻松处理由旋转压缩机宣布的振荡和改变负载引起的潜在问题。

  相同,这些产品还能够应用于电扇操控。假如空调要高效地调整输出以匹配环境条件并保持安稳的温度,电扇需求像压缩机相同具有可变速度操控功用。研讨标明,答应电扇和压缩机以可变速度运转能够使体系的功率有可能再进步40%。别的,操控器有必要供给功率因子校对(PFC),以

  满意不同国家的准则要求。

  

  图:与TI和Microchip运用DSP微操控器完成马达操控不同,IR挑选了状态机办法,保留了简略的8051用于用户界面和办理。

  iMotion“集成规划渠道”由数字操控IC和驱动器IC组成,后者集成了功率开关所需的IGBT和FET。操控IC是一种多内核规划,其间一面环绕8051微操控器建立,首要处理用户接口。另一面环绕取得专利的运动操控引擎(MCE)建立,以硬件办法完成了杂乱、无传感器的PMSM-操控算法。

  内核间经过RAM寄存器块进行通讯,这些寄存器块为MCE供给设置点,并向MCU供给确诊反应信息。尽管MCU仍以传统办法编程,但MCE算法是经过运用模仿函数库的图形化拖放办法完成的。

  除了MCE外,芯片还集成了一个被称为嵌入式模仿信号引擎(ASE)的混合信号模块。这个模块将信号调理和运用这些内置分流电路的无传感器电机操控完美地组合在一起。用硬件完成MCE能够供给比DSP更快的环路呼应,这种呼应速度足以完成对电扇和压缩机电机的一起操控。

  IR公司一直在不断更新iMotion产品线。公司最近推出了用于电器电机操控的IRMCK171操控器和IRAM336集成电源模块(见图)。IRMCK171是一种芯片上的电机操控器。其MCE侧由操控单元、运动外设、运动操控次序器和一个映射内部信号节点的双端口RAM组成。IRMCK171包括一个异乎寻常的单路分流重构电路和一个双腿分流检测电路,支撑直接分流电阻衔接%&&&&&%。

  运动操控能够经过iMotion的图形编译器进行编程,这种编译器已被集成在Matlab/Simulink开发环境中。在操控侧,排序、用户接口、主机通讯和上层操控使命在8051上完成。IRMCK171供给32kB的一次性可编程(OTP)程序ROM。IRMCF171开发芯片包括64kB的闪存。这些芯片悉数选用48引脚的四方扁平封装(QFP)。

  用于电器电机操控的IRAM336-025SB集成电源模块是一种多芯片混合器材,由高电压MOSFET和一个选用了热增强型封装的三相驱动器组成。用于高端驱动器的自举电源能够运用内部自举二极管生成,无需运用阻隔式电源。该模块能够处理功率高达250W、沟通电压规模从85V到253V的电机。参阅规划一起选用了IRMCK171和IRAM336这两种器材。

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