無刷電機 （BLDC） 因為有助于增加電子設備的可靠性和耐用性，在HVAC、電動汽車、白色家電和工業(yè)應用中的使用越來越廣泛。隨著人們環(huán)保意識的提高，用戶在選擇產品的時候非?？粗泄?jié)能指標。在電機控制中所使用的逆變器對節(jié)能起著關鍵作用，其效率很小的改善會給節(jié)能帶來較大的影響。 以輸入功率為260W來計算，在逆變器效率是97%的情況下，功耗是7.8W，如果逆變器效率提高到98%，功耗就降低到5.2W，可以看出，逆變器效率提升1%，發(fā)熱可以降低33%。在滿足高效節(jié)能標準的前提下，“舊有”產品中節(jié)省的功耗可以用來增加新的功能。 Power IntegraTIons專門針對無刷電機應用推出了BridgeSwitch集成半橋電路（IHB）的電機驅動器IC產品系列。其技術培訓工程師閻金光介紹，“BridgeSwitch IC內部集成了兩個性能加強的FREDFET（具有快恢復外延型二極管的場效應晶體管），分別用于半橋電路的上管和下管，且具有無損耗的電流檢測功能，可使300W以內的無刷直流（BLDC）電機驅動器應用中的逆變器轉換效率達到98.5%。IHB驅動器所提供的優(yōu)異效率和分布式散熱方法可省去散熱片，有助于降低系統(tǒng)成本和重量。由于具有集成無損耗電流檢測、總線電壓檢測和系統(tǒng)級過溫檢測等特性，因此該器件系列非常適合家電中的BLDC電機驅動應用?！? Power IntegraTIons公司技術培訓工程師閻金光 實現硬件保護，智能化程度更高 BridgeSwitch驅動器架構 客戶在進行無刷電機控制設計時一般會采用IPM（智能功率模塊），IPM通常將六個開關器件及相應的驅動電路集成在一個單一封裝當中，開關器件通常是IGBT或者MOSFET。但是由于IPM采用的是單一封裝方式，外加集成了六個開關元件，因而其引腳數目相對受限，無法實現過多的故障檢測、報警及與微處理器進行通訊等諸多復雜的控制功能。而BridgeSwitch采用的每個器件當中僅集成兩個開關管的IHB架構可以更加易于滿足電機驅動應用所需的智能化要求。每個BridgeSwitch器件均具有內置的器件級故障保護和系統(tǒng)級監(jiān)測特性，同時具備一個可靠的單線接口用以進行工作狀態(tài)的更新，使得控制電機運行的微處理器可以和多達三個BridgeSwitch器件之間進行通信。每個BridgeSwitch器件的上管和下管限流點都可以單獨進行設定，這樣無需微處理器及相關外圍電路在電機繞組開路或短路情況下提供整個系統(tǒng)的保護。集成的無損耗電流監(jiān)測特性可提供基于硬件的電機故障保護，從而可以簡化電機故障保護機制，從而滿足IEC60335-1和IEC60730-1要求。 閻金光強調，“工程師在使用BridgeSwitch時，可以根據其引腳不同的連接方式來確定其自身的ID，一旦某個IC出現了故障，可以根據其ID來判斷是哪個IC出現了故障，并將相應的故障以代碼的方式發(fā)送給系統(tǒng)微處理器，由微處理器決定相應的保護機制。因此故障檢測更智能化。另外，我們的產品具備全面的保護及監(jiān)控特性，即可以監(jiān)測自身的過流故障、過溫故障、引腳元件開短路故障，還可以在系統(tǒng)層面監(jiān)測母線電壓的過欠壓情況、系統(tǒng)層級的過溫故障也可以由IC實現保護。在一個三相電機的驅動應用當中，采用三個BridgeSwitch器件可以使整個系統(tǒng)實現多樣化的保護組合?！? BridgeSwitch產品系列提供平臺式解決方案 硬件實現保護，降低軟件認證升級成本 電機在故障情況下運行有可能會帶來安全方面的問題。因而國際上有很多安規(guī)標準對出現異常情況時電機的保護機制有所要求。例如，電機在其內部繞組出現開路、短路或者內部絕緣損傷造成繞組與電機外殼相連等情況下，均要求電機的控制系統(tǒng)做出相應的保護動作，以防止對使用者造成的危害。在傳統(tǒng)的IPM逆變器架構中，都是依賴軟件來實現的。即故障狀態(tài)由外圍電路檢測，然后輸入至系統(tǒng)MCU，由MCU禁止輸出驅動信號至逆變器驅動來實現。這樣就要求控制軟件必須通過Class B認證，這不僅增加了軟件的負擔，降低軟件代碼執(zhí)行效率，也需要額外的周邊外圍檢測電路，造成成本的增加。而BridgeSwitch將很多故障保護以內部電路的硬件方式來實現，這樣就大大減輕了軟件的負擔，并簡化了周圍電路，節(jié)省了空間和成本。 在傳統(tǒng)使用軟件執(zhí)行保護的設計當中，如果電機控制軟件進行升級，安規(guī)認證機構往往需要重新對軟件進行驗證，以保證其故障保護可靠性。而對于采用OTA（空間下載）技術的軟件更新，還需要進行額外的軟件完整性校驗，不僅帶來認證費用增加，而且升級費時。BridgeSwitch采用的IHB架構的硬件保護機制則更加安全可靠。即使電機控制軟件升級也無需擔心整個系統(tǒng)的故障保護機制受到影響。 綜上，相信BridgeSwitch的推出對于電機驅動保護的智能化會帶來深遠的影響，并對于無刷直流電機的可靠運行，延長家電使用壽命有所幫助。                                                                閱讀全文