電機(jī)在現(xiàn)代生活中無處不在,從氣候控制、電器和商業(yè)制冷到汽車、工廠和基礎(chǔ)設(shè)施。
根據(jù)國際能源署(International Energy Agency)的數(shù)據(jù),電機(jī)占全球總電力消耗的45%,朝陽宏達(dá)因此電機(jī)驅(qū)動電子產(chǎn)品的可靠性和能效會對世界各地及各種應(yīng)用的舒適性、便利性和環(huán)境產(chǎn)生影響。
一種提高電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)能效的方法是,用變速驅(qū)動器代替在50 / 60 Hz交流線路電壓下驅(qū)動的單速電機(jī),從而實現(xiàn)電機(jī)的電子速度控制和更高的驅(qū)動能效。與開/關(guān)調(diào)節(jié)方法相比,變速控制還可以提供應(yīng)用層面的高能效。
先進(jìn)的電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的核心是逆變器級,它接收輸入的直流電并將其轉(zhuǎn)換成交流電壓,頻率以所需的速度驅(qū)動電機(jī)。逆變器含三個半橋,如圖2所示。
逆變器的每個半橋相都有一個高邊和低邊開關(guān),視乎應(yīng)用需求,可以是硅功率MOSFET,IGBT,碳化硅(SiC)FET或氮化鎵(GaN) 高電子遷移率晶體管(HEMT)。
例如,轉(zhuǎn)動泵或風(fēng)扇,輸送電機(jī)或機(jī)械臂的要求是不同的,工業(yè)應(yīng)用將利用不同的電機(jī)技術(shù)來適應(yīng)每種情況:交流電機(jī),有刷或無刷直流,永磁同步電機(jī)(PMSM)或開關(guān)磁阻為例。
無論應(yīng)用和技術(shù)的范圍有多廣泛,如果我們探討工廠環(huán)境,驅(qū)動系統(tǒng)始終需要滿足以下基本的共同要求:
高能效和可靠性
安全可靠性和集成度
耐用和出色的熱性能
開發(fā)滿足所有這些要求的高效可靠的電機(jī)驅(qū)動器復(fù)雜且耗時,但是借助安森美半導(dǎo)體的新的電機(jī)開發(fā)套件(MDK),使這變得簡單。
這綜合原型平臺包括通用控制器板(UCB),它連接到擴(kuò)展的電源板選件以創(chuàng)建一個快速啟動平臺來運行您的電機(jī),從而在設(shè)計任何硬件之前對系統(tǒng)進(jìn)行快速測試、評估和優(yōu)化。
UCB采用功能強(qiáng)大的賽靈思(Xilinx)公司的Zynq?-7000現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA) / ARM 系統(tǒng)單芯片(SoC),適用于高端控制和基于人工智能(AI)的應(yīng)用。UCB與Xilinx開發(fā)工具和庫完全兼容,并與Trenz Electronic合作開發(fā)。
這些電源板含安森美半導(dǎo)體的領(lǐng)先功率器件和模塊,及我們廣泛產(chǎn)品陣容中的所有其他必要元器件,以開發(fā)完整的電機(jī)驅(qū)動器方案。
首兩款電源板采用我們的智能功率模塊(IPM),適用于工業(yè)和家用電器電機(jī)驅(qū)動應(yīng)用。IPM集成用于逆變器的六個功率開關(guān)、門極驅(qū)動器和一個熱電偶,其保護(hù)功能包括過壓/欠壓鎖定,防擊穿和過流跳閘。
緊湊的IPM電源板(SECO-1KW-MCTRL-GEVK)提供了從市電的交流輸入到電動機(jī)的交流輸出的完整方案。
額定輸入電壓為230 Vac,它包括一個EMC濾波器和橋式整流器、交錯式兩通道功率因數(shù)校正(PFC)和NFAQ1060L36T IPM作為逆變器級,以及輔助電源、測量和保護(hù)。
對于更高的功率水平,SECO-4KW-65SPM31-GEVB電源板采用NFAM5065L4B 650 V智能電源模塊。
它的額定輸入電壓為400 VDC,可以提供高達(dá)1 kW的連續(xù)功率,并可以在短時間內(nèi)或通過添加散熱器提供高達(dá)4 kW的功率。該產(chǎn)品非常適合工業(yè)驅(qū)動和商業(yè)暖通空調(diào)和制冷(HVACR)應(yīng)用。
即將推出的是含我們同類最佳的MOSFET陣容的一系列電源板。這些電機(jī)驅(qū)動板將支持10 V至100 V的輸入電壓,功率能力高達(dá)1．2 kW,可滿足電池供電的和中低電壓應(yīng)用,如電動工具、機(jī)器人、自動機(jī)器人和無人機(jī)。
我們還開發(fā)了更多電源板,突出我們廣泛的IPM陣容及新模塊針對更高功率的電機(jī)驅(qū)動應(yīng)用。模塊化設(shè)計還讓我們能夠采用一系列PFC方案,從而能夠自由組合和匹配功率轉(zhuǎn)換級,以根據(jù)您的要求進(jìn)行優(yōu)化。
安森美半導(dǎo)體的新的電機(jī)開發(fā)套件(MDK)含一個通用控制平臺的通用控制器板(UCB),和一系列不斷擴(kuò)展的電源板,以快速測試和評估全面的電機(jī)驅(qū)動方案。
基于緊湊的IPM的1 kW 600 V板和基于SPM31的4 kW 650 V板都將在2020年第四季度推出。
還有一個基于安森美半導(dǎo)體TMPIM技術(shù)的電源板將于2021年第一季度發(fā)布,以驅(qū)動高達(dá)10 kW的電機(jī)。安森美半導(dǎo)體將把更多電源板和擴(kuò)展的設(shè)計支持添加到MDK生態(tài)系統(tǒng)中。
