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安森美半导体电机驱动方案满足家电应用的更高能效要求
[发布时间]:2015年4月13日 [来源]:EEFOCUS [点击率]:3738
【导读】: 随着消费者的节能环保观念越来越强,对高能效家电产品的需求也越来越多。尤其在各国政府颁布新的白家电能效标准之后,家电行业的准入门槛大幅提高,提高家电产品能效的需求越来越迫切。如何设计高能效家电产品已...

图3:安森美半导体智能功率模块(IPM)采用IMST将多种元器件封装为模块。

  2) 自动制冰机驱动
  电冰箱自动制冰机使用有刷电机,一项功能是开启和关闭用于填充托盘的供应阀,另一项功能是一旦水结冰就翻转托盘。这两个功能都可以使用H桥电机驱动器来实现。安森美半导体提供用于自动制冰机电机驱动的器件包括LB1948MC和LV8548MC等。这些器件提供高击穿电压、高能效和变速控制等关键特性。其中,LB1948MC是2通道、12V低饱和电压驱动、正向/反向电机驱动器,采用强固的击穿设计,在待机模式下的电流消耗为零。LV8548MC是单低导通阻抗DMOS驱动器,励磁模式包括满步及半步等,提供不同的步幅调节;这器件的导通阻抗仅为1Ω,帮助提升能效;待机模式下的电流消耗同样为零,提供低能耗工作。
 
  3) 通风电机
  对于电冰箱而言,通过风机通风来排热是重要功能,要求电机驱动器具有安静驱动、高能效及变速控制等特性。安森美半导体提供应用于电冰箱通风的创新、高能效的无传感器型电机驱动器,如LV8804FV、LV8805SV及LB11685AV等三相驱动器。这些驱动器能够提供低能耗及低振动的工作,它们不要求霍尔传感器,因而能够减小电机尺寸。软启动功能使它们能够稳定地安静启动。LV8804FV、LV8805SV集成的软开关功能实现极为安静的电机工作。此外,锁保护功能用于在电机异常停转时关闭输出,因而保护驱动器。

图4:安森美半导体用于电冰箱的电机驱动及其它产品阵容。

  4) 阻尼器
  阻尼器用于起缓冲作用,当作用点运动很慢时,几乎没有阻力,而在作用点运动较快时阻力就明显增大,广泛用于电冰箱和洗衣机等应用。安森美半导体用于电冰箱阻尼器的电机驱动器包括LB1948MC和LV8548MC等。这些器件提供高击穿电压、高能效、低待机电流及变速控制等关键特性。

  2. 空调
  常见的房间空调包括室内机及室外机等不同组成部分。空调室内机通常使用2个电机,其中1个用于风扇,另一个用于百叶窗,以控制房间内的气流;室外机通常使用3个电机,用于压缩机、风扇及阀。更高端型号还有辅助风扇。
  1) 直流风扇电机
室内机和室外机都会用到直流风扇,需要驱动3相BLDC风扇电机。风扇电机的驱动电压可达250 V,设计要求采用600 V器件,以确保足够强固,能够处理噪声尖峰问题。其中,室内机使用1.0 A的风扇。较大的分体式空调则使用2.0 A风扇。室外机使用3.0 A的风扇。

图5:空调中的电机应用。

  安森美半导体为直流风扇电机提供由LV8136V预驱动器IC和STK611-7xx或STK5C4系列三相风扇电机混合集成电路(HIC)构成的驱动方案。此方案提供高压、大电流(1A/2A/3A)驱动,能效高,工作安静,元器件数量少,集成多种保护特性,提供更高可靠性。省电模式还使待机电流几乎为零。

  2) 用于压缩电机和风扇电机的IPM
  安森美半导体为空调的压缩电机及风扇电机驱动提供STK551-xxx系列、STK554-xxx系列和STK5C4Uxxx系列的3相变频器IPM,以及结合升压功率因数校正(PFC)和3相变频器的STK57F-3xx系列二合一IPM产品,提供多种应用优势。以STK57F-3xx系列IPM产品为例,由于将PFC和3相变频器合二为一,不仅提供高能效电路,还大幅减少元器件数量,节省PCB占用空间,缩短开发时间,降低组装成本,加快上市进程。

图6.安森美半导体用于空调的二合一变频器智能功率模块(IPM)。

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