高效能低功耗工業(yè)馬達(dá)驅(qū)動器“寶藏方案”
工業(yè)4.0趨勢強(qiáng)勁，工廠自動化議題備受關(guān)注，而始終在工廠自動化扮演重要設(shè)備的馬達(dá)(Motor)，有研究機(jī)構(gòu)顯示其消耗的電力約為全球電力供應(yīng)的50%。隨著半導(dǎo)體及馬達(dá)驅(qū)動技術(shù)的進(jìn)步，如何提升馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)效率降低能源損耗是一項(xiàng)重要的課題。
安森美 (onsemi) 新一代IPM (Intelligent Power Module) NFAM5065L4B 模塊，整合旗下DC-DC Convert , Aux Power PWM IC , OPA & LDO元件，推出高效能低功耗4KW 工業(yè)馬達(dá)驅(qū)動器方案，適用于各式交流感應(yīng)馬達(dá)，如PMSM, BLDC 等，為業(yè)界找尋高效率低功耗馬達(dá)驅(qū)動器，提供一個(gè)優(yōu)質(zhì)選擇。
產(chǎn)品實(shí)體圖
Demo板照片
方案框圖
核心技術(shù)優(yōu)勢
1. NFAM5065L4B智能功率模塊 (IPM) 的逆變器技術(shù)：NFAM5065L4B IPM 模塊，是一個(gè)完全集成用于三相電機(jī)(馬達(dá))驅(qū)動器的功率級，包括六個(gè)具有反向二極管、獨(dú)立高端Hi-Side柵極(Gate) 的 IGBT驅(qū)動器、LVIC 和溫度傳感器 (VTS)。三相三臂的 IGBT 在配置上于下臂具有獨(dú)立射極(Emitter)連接腳，以利研發(fā)工程師設(shè)計(jì)電流偵測電路。
2. 保護(hù)功能(Protection Function)：系統(tǒng)中的保護(hù)功能包括:UVP Lock-out 欠電壓鎖死，借由外部比較器 (OPA) 電路提供+21A過電流 (Over Current) 保護(hù)，研發(fā)工程師可以借由外部電阻分壓調(diào)整過電流保護(hù)點(diǎn)，最后通過 CIN 引腳通知MCU 觸發(fā)保護(hù)。
3. 高效率輔助電源及DC-DC 轉(zhuǎn)換器：在此開發(fā)板中，DC-Link 是由外部電源提供，由NCP1063 PWM IC組成高效率輔助電源，提供15 Vdc電壓給IPM運(yùn)作。另外運(yùn)算放大器及過電流保護(hù)比較器需要的5Vdc 及3.3Vdc電壓，則透過FAN8303 DC-DC 轉(zhuǎn)換IC及NCP718 LDO 提供。
4. 電流偵測電路：安森美NCS2250高速比較器及NCS20166高精密低偏移運(yùn)算放大器配合NCD98011 UCB ADC 類比轉(zhuǎn)數(shù)位模塊，提供0.016 A/bit 的整體分辨率及相電流±16.5 A之偵測范圍。
方案規(guī)格
• 輸入電壓 : 200 V to 400 VDC (最大可允許410VDC)
• 輸出功率 : 1KW(連續(xù)操作模式) or 4KW (最長15分鐘操作時(shí)間) (室溫Ta=+25°C)
• 輸出電流 : +/-2.5Arms /1KW (IPM單臂)
• 效率 : 95% (1KW) , 96.2%(4KW)