美國加利福尼亞州圣何塞，2022年8月2日訊–深耕于高壓集成電路高能效功率轉(zhuǎn)換領(lǐng)域的知名公司Power Integrations（納斯達(dá)克股票代號：POWI）今日發(fā)布用于三相無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的新控制軟件。將Power Integrations的BridgeSwitch™集成半橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與簡單易用的Motor-Expert™配置和診斷工具相結(jié)合，形成一套完整的軟硬件解決方案。該方案可實(shí)現(xiàn)98.2%的效率，將電路板空間減少70%以上，并且電流反饋電路只需要三個(gè)元件，而分立式解決方案則需要30個(gè)元件。該解決方案非常適合于配備三相電機(jī)的家用和商用電器，例如空調(diào)風(fēng)機(jī)、高速吹風(fēng)機(jī)、冰箱壓縮機(jī)、吸油煙機(jī)風(fēng)機(jī)和水泵。
Power Integrations高級產(chǎn)品營銷經(jīng)理Cristian Ionescu-Catrina表示：“傳統(tǒng)的三分流器及磁場定向(FOC)解決方案需要使用成本高且占用空間大的運(yùn)算放大器(op-amps)以及與之相匹配的電路，對電機(jī)電流信號進(jìn)行調(diào)節(jié)。而我們的BridgeSwitch集成半橋IC可以為正半周期電流提供無損耗的電流反饋，我們的三相FOC軟件能夠利用其他相電流信號中存在的數(shù)據(jù)重建負(fù)半周期電流信息。這樣就無需性價(jià)比較低的外部電流檢測電阻、運(yùn)算放大器以及與之相匹配的電路，并降低相關(guān)的設(shè)計(jì)復(fù)雜度。”
Power Integrations的新軟件將三相FOC添加到現(xiàn)有的單相代碼庫中。開發(fā)人員可通過Motor-Expert圖形用戶界面(GUI)實(shí)時(shí)調(diào)整電機(jī)速度和扭矩。代碼可在任何48MHz的Arm®Cortex®-M0上運(yùn)行，不需要硬件加速器模塊。也可以將其移植到其他同等的微控制器上。當(dāng)前的建模算法穩(wěn)定可靠，且已通過各種靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測試，包括對實(shí)時(shí)事件的低時(shí)延響應(yīng)。極高的電流精度可確保低抖動(dòng)工作。新代碼符合MISRA C（電機(jī)工業(yè)軟件可靠性協(xié)會）標(biāo)準(zhǔn)，具有可移植和模塊化的特點(diǎn)，并允許用戶修改任何軟件層。
三相電機(jī)控制如何與BridgeSwitch IC配合工作
Power Integrations的BridgeSwitch IC提供與下管FREDFET流經(jīng)電流成映射關(guān)系的電機(jī)電流信號輸出。IC內(nèi)部利用Sense-FET提供無損耗的電流檢測。當(dāng)反并聯(lián)體二極管在換流期間導(dǎo)通時(shí)，檢測電路無法提供電流信息。內(nèi)置的增益放大功能允許將電流相位信號直接連接到微控制器ADC輸入端。就近的檢測電路可以提供具有高信噪比和高度精確的電流模擬。新軟件采用重建算法，該算法利用所有三相電流信號之間的相移三角關(guān)系，準(zhǔn)確推導(dǎo)出負(fù)相位的電流信息。
Motor-Expert設(shè)計(jì)工具更新
Motor-Expert 2.0是Power Integrations專為BridgeSwitch IC產(chǎn)品系列開發(fā)的簡單易用的電機(jī)控制配置和診斷工具。它采用圖形用戶界面(GUI)，可以方便地操作輸入?yún)?shù)，還提供了一個(gè)終端仿真器，能夠以串行模式與電機(jī)控制器交互通訊。此外，運(yùn)行檢視功能可以實(shí)時(shí)地顯示重要控制變量的線性變化。
Ionescu-Catrina補(bǔ)充道：“在軟件開發(fā)過程中，精確控制、精調(diào)和優(yōu)化可能需要數(shù)月的時(shí)間。Power Integrations在開發(fā)Motor-Expert 2.0時(shí)充分考慮了設(shè)計(jì)工程師的實(shí)際需求。這款新工具能夠降低無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)的成本和復(fù)雜度，可與新發(fā)布的三相電機(jī)控制軟件和參考設(shè)計(jì)DER-964配合使用，為電機(jī)驅(qū)動(dòng)開發(fā)提供整套利器。”
電機(jī)和應(yīng)用精調(diào)是通過Motor-Expert 2.0 GUI進(jìn)行的，控制環(huán)路系數(shù)可以實(shí)時(shí)更新，無需重新編譯代碼。軟件界面還使用戶能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)操作的可視化，顯示各種數(shù)據(jù)的狀態(tài)，包括電流、轉(zhuǎn)速、操作狀態(tài)、電流誤差和轉(zhuǎn)速誤差。軟件中的故障診斷界面可幫助用戶深入了解逆變器和電機(jī)的運(yùn)行情況。
Motor-Expert 2.0支持三相和單相電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，是之前版本的Motor-Expert的升級替代版。
供貨及相關(guān)資源
DER-964是一款采用三個(gè)BridgeSwitch集成半橋IC的全新三相逆變器參考設(shè)計(jì)。它無需散熱片即可提供高達(dá)300W的輸出功率。它省去了傳統(tǒng)反饋測量中常用的分流電路和運(yùn)算放大器，適合于壓縮機(jī)、吸油煙機(jī)以及家用和商用風(fēng)機(jī)和泵等各種應(yīng)用。該設(shè)計(jì)的效率高達(dá)98.2%，PCB占板面積為65mmx50mm，可與任何Cortex-M0或同等微控制器配合使用。
由BridgeSwitch、Motor-Expert 2.0和三相電機(jī)控制軟件組成的完整解決方案現(xiàn)已發(fā)布，同時(shí)還提供有關(guān)軟件架構(gòu)、API、函數(shù)、調(diào)用和代碼中所用變量的手冊，可供下載使用。
新的三相電機(jī)控制代碼和Motor-Expert 2.0工具作為Motor-Expert Suite的一部分，以免費(fèi)許可的方式提供給BridgeSwitch IC的用戶使用。BridgeSwitch IC基于10,000片起訂量的單價(jià)為1.69美元。如需更多信息，請聯(lián)系Power Integrations的銷售代表。
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