IR無(wú)傳感器控制集成設(shè)計(jì)平臺(tái)助力節(jié)能電機(jī)

　　全球功率半導(dǎo)體和管理方案領(lǐng)導(dǎo)廠商——國(guó)際整流器公司(International Rectifier，簡(jiǎn)稱IR)今天推出一種面向洗衣機(jī)直驅(qū)永磁同步電機(jī)(PMSM)的無(wú)傳感器控制平臺(tái)。新平臺(tái)采用嵌入式磁場(chǎng)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(guò)程中減少熱水用量，從而節(jié)省70%的能耗。

　　這個(gè)iMOTION™系列產(chǎn)品的新成員擁有一個(gè)混合信號(hào)控制器，并配備了智能功率模塊及算法、開(kāi)發(fā)軟件和設(shè)計(jì)工具。集成于一個(gè)平臺(tái)的iMOTION有助于簡(jiǎn)化水平軸和垂直軸洗衣機(jī)的變速電機(jī)控制設(shè)計(jì)，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(jī)中直驅(qū)永磁電機(jī)的應(yīng)用可改善系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性;實(shí)現(xiàn)更加簡(jiǎn)單的機(jī)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(jī)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(jī)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。iMOTION平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了無(wú)傳感器的正弦電流控制，省去了霍爾感應(yīng)器，可以在更寬的速度范圍內(nèi)實(shí)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(jī)的開(kāi)發(fā)，有助于我們節(jié)省大量的電能。”

　　混合信號(hào)控制

　　用于洗衣機(jī)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(cè)量的永磁電機(jī)無(wú)傳感器速度控制所必須的。該IC的模擬功能包括差動(dòng)放大器、雙采樣和保持電路，以及對(duì)DC鏈接分流的低電壓信號(hào)進(jìn)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(yùn)動(dòng)控制引擎(MCETM)功能，在運(yùn)動(dòng)控制算法的開(kāi)發(fā)過(guò)程中無(wú)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(yīng)用層軟件的開(kāi)發(fā)，幾乎獨(dú)立于MCE運(yùn)行，而不會(huì)爭(zhēng)搶中斷或內(nèi)部寄存器等系統(tǒng)資源。由于MCE處理起來(lái)很像帶有一系列輸入和輸出寄存器的硬件外設(shè)，因此極大地簡(jiǎn)化應(yīng)用軟件的調(diào)試過(guò)程。嵌入式模擬信號(hào)引擎(ASE)集成了實(shí)現(xiàn)單電流分流、永磁電機(jī)無(wú)傳感器控制所需的所有信號(hào)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(jī)電機(jī)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(jìn)高壓柵極驅(qū)動(dòng)IC。該模塊包括用于電機(jī)電流測(cè)量和功率模塊保護(hù)的DC鏈接分流器。內(nèi)置的過(guò)熱與過(guò)流保護(hù)、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(shí)現(xiàn)高效的保護(hù)和自動(dòng)防故障操作功能。

　　設(shè)計(jì)工具

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

　　這些工具包括運(yùn)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(wèn)共用存儲(chǔ)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(duì)控制器設(shè)置點(diǎn)、控制環(huán)路增益及其他常數(shù)進(jìn)行修改。 MCEDesigner工具能夠生成洗滌周期信息，設(shè)定電機(jī)速度和電流，加快對(duì)直驅(qū)電機(jī)在實(shí)際洗滌負(fù)荷下性能的評(píng)估。