IR無傳感器控制集成設計平臺 助力洗衣機用節(jié)能電機

全球功率半導體和管理方案領導廠商——國際整流器公司（International Rectifier，簡稱IR）今天推出一種面向洗衣機直驅(qū)永磁同步電機（PMSM）的無傳感器控制平臺。新平臺采用嵌入式磁場定向控制（FOC）算法，具有很好的轉(zhuǎn)矩控制特性，有助于在洗滌過程中減少熱水用量，從而節(jié)省70%的能耗。

這個iMOTION™系列產(chǎn)品的新成員擁有一個混合信號控制器，并配備了智能功率模塊及算法、開發(fā)軟件和設計工具。集成于一個平臺的iMOTION有助于簡化水平軸和垂直軸洗衣機的變速電機控制設計，加速產(chǎn)品上市，節(jié)省整體系統(tǒng)成本。

IR公司節(jié)能產(chǎn)品部副總裁譚仲能先生指出：“洗衣機中直驅(qū)永磁電機的應用可改善系統(tǒng)的動力學特性；實現(xiàn)更加簡單的機械結(jié)構(gòu)，也降低了總體的系統(tǒng)成本。通常，人們采用霍爾傳感器為電機控制提供所需的轉(zhuǎn)子位置信息，這樣既增加了成本，又增加了電機設計的復雜性。iMOTION平臺實現(xiàn)了無傳感器的正弦電流控制，省去了霍爾感應器，可以在更寬的速度范圍內(nèi)實現(xiàn)穩(wěn)定的轉(zhuǎn)矩。采用iMOTION，勿庸置疑能夠加速節(jié)能電機的開發(fā)，有助于我們節(jié)省大量的電能。”

混合信號控制
用于洗衣機的高性能IRMCF341控制IC集成了所有控制和模擬接口功能，這是采用DC鏈接電流測量的永磁電機無傳感器速度控制所必須的。該IC的模擬功能包括差動放大器、雙采樣和保持電路，以及對DC鏈接分流的低電壓信號進行采樣的12位A/D轉(zhuǎn)換器。該數(shù)字控制IC具有IR專利的運動控制引擎（MCETM）功能，在運動控制算法的開發(fā)過程中無需使用軟件編碼。集成在一起的60MIPS、8位的8051微型控制器有助于應用層軟件的開發(fā)，幾乎獨立于MCE運行，而不會爭搶中斷或內(nèi)部寄存器等系統(tǒng)資源。由于MCE處理起來很像帶有一系列輸入和輸出寄存器的硬件外設，因此極大地簡化應用軟件的調(diào)試過程。嵌入式模擬信號引擎（ASE）集成了實現(xiàn)單電流分流、永磁電機無傳感器控制所需的所有信號調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)換電路。IRMCF341控制IC采用64引腳QFP封裝，具有洗衣機電機控制所需的全部模擬輸入和PWM輸出功能。

智能功率模塊

IRAMS06UP60B和IRAMS10UP60B變頻器功率模塊具有三相變頻控制所需的先進高壓柵極驅(qū)動IC。該模塊包括用于電機電流測量和功率模塊保護的DC鏈接分流器。內(nèi)置的過熱與過流保護、短路額定值IGBT、集成的欠壓鎖定功能，以及內(nèi)置的溫度監(jiān)控功能，有助于實現(xiàn)高效的保護和自動防故障操作功能。

設計工具

該平臺包括IRMCS3041參考設計和在線軟件工具，以滿足應用需求。嵌入式FOC算法可優(yōu)化內(nèi)部永磁電機的輸出轉(zhuǎn)矩，充分發(fā)揮高速磁場減弱模式下的總線電壓作用。

這些工具包括運行于8051微控制器的通信軟件，它有助于基于PC的MCEDesignerTM軟件訪問共用存儲器中的控制參數(shù)和系統(tǒng)變量。這樣就可以不修改或編譯軟件，對控制器設置點、控制環(huán)路增益及其他常數(shù)進行修改。 MCEDesigner工具能夠生成洗滌周期信息，設定電機速度和電流，加快對直驅(qū)電機在實際洗滌負荷下性能的評估。

有關(guān)的資料數(shù)據(jù)及其應用指南信息，可查詢IR網(wǎng)站：http://www.irf.com。

產(chǎn)品規(guī)格

產(chǎn)品編號 封裝 電機控制 模擬 內(nèi)存 I/O 通信
IRMCF341 QFP64 1個電機額外I/O和系統(tǒng)功能模擬 12 位 A/D8 通道PORUVLO模擬檢測 48kB程序RAM8kB數(shù)據(jù) RAM 24位I/O1個采集器4個定時器 RS232I2C/SPI



產(chǎn)品編號 額定電流@ Tc=25°C 額定電流 @ Tc=80°C VCES[V] 速度 溫度保護 配置 封裝
IRAMS06UP60B 6A 3A 600 <20kHz 有 Neg總線分流 SIP1
IRAMS10UP60B 10A 5A 600 <20kHz 有 Neg總線分流 SIP1


產(chǎn)品編號 輸入電壓 輸出電流 輸出功率 通信
IRMCS3041 115-220VAC 3A rms (連續(xù))10A rms(峰值) 400W 獨立RS232獨立JTAG


新型iMOTION洗衣機平臺已開始向合格客戶提供樣品。IRMCS3041參考設計的單價為995美元。價格或有變動。詳細信息敬請與IR當?shù)氐匿N售代表聯(lián)系，也可以登陸IR的技術(shù)支持中心http://tac.irf.com進行查詢。


iMOTION簡介

IR的iMOTION集成設計平臺包括開發(fā)系統(tǒng)、混合信號模擬芯片組和功率級，如果采用聯(lián)合設計，可以簡化運動控制設計，更快地將高效率、低成本的解決方案推向市場。有關(guān)iMOTION平臺的更多信息及設計支持鏈接，可瀏覽iMOTION網(wǎng)頁：http://www.irf.com/product-info/imotion/。

IR簡介

國際整流器公司（簡稱IR，紐約證交所代號IRF）是全球電源管理技術(shù)領袖。IR的數(shù)字、模擬及混合信號集成電路、先進電路器件、集成功率系統(tǒng)和組件廣泛用于驅(qū)動高性能運算設備、降低電機的能耗（全球最大一類耗能設備），是眾多國際知名廠商開發(fā)下一代計算機、節(jié)能電器、照明設備、汽車、衛(wèi)星系統(tǒng)、宇航及國防系統(tǒng)的電源管理基準。

IR成立于1947年，總部設在美國洛杉磯，在二十個國家設有辦事處。IR全球網(wǎng)站www.irf.com，中國網(wǎng)站www.irf.com.cn。