從過去的彎背人猿到現(xiàn)在的直立人類,這樣的演變過程我們稱之為演化。而不只是人類,這樣的演化也同樣在科技領(lǐng)域發(fā)生著,特別是手機(jī)最為明顯,從體積龐大的黑金剛,到功能小巧的多媒體智慧手機(jī),現(xiàn)在的手機(jī)儘管體積更為縮減,但功能卻更多樣化,例如即時(shí)網(wǎng)路,甚至超越電腦的功能。
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更好的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器,將提供更好的使用效率與經(jīng)驗(yàn)。 |
放眼目前全球各類洗碗機(jī)、空調(diào)和風(fēng)扇等小型電機(jī),功耗佔(zhàn)全球總能耗的50%。隨著這些家用電器的消費(fèi)需求日益成長,必須要有能提升效能的電源解決方案,才能擁有更加環(huán)保、更加美好的未來。
馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器三大趨勢
Fairchild資深應(yīng)用工程師錢世昌指出,馬達(dá)控制器的發(fā)展也依循同樣的演化軌跡,不斷地進(jìn)步。如同手機(jī)一樣,馬達(dá)控制器從過去龐大的體積、非常差的效率,演變至今體積更小,效率也更好。就馬達(dá)控制器的市場發(fā)展趨勢來看,目前大部分客戶都是以提高驅(qū)動(dòng)器的價(jià)值與降低製造成本為導(dǎo)向,這其中效率、小型化與可靠度,就扮演著非常重要的因素。以效率來說,能做出符合效率需求的產(chǎn)品,就可以提高產(chǎn)品的價(jià)值。例如能達(dá)到ERP的規(guī)範(fàn)時(shí),產(chǎn)品的價(jià)值就能提升。
另一方面,高效率的產(chǎn)品也可使產(chǎn)品小型化,進(jìn)而降低成本。有時(shí)候高效率也能讓產(chǎn)品的品質(zhì)更加可靠,小型化可以減少材料的使用,來達(dá)到成本的降低,可靠度有時(shí)候也是一種提高價(jià)值的方法。最後,要驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品的價(jià)值與成本,額外增加的功能與政府制訂的法規(guī),也是不可忽略的一環(huán)。
錢世昌說,法規(guī)的制訂,也是讓產(chǎn)品提高價(jià)值的方法之一。未來產(chǎn)品的能效都會(huì)受到法規(guī)的限制,例如125-500KW的風(fēng)扇、小於12KW的冷氣、大於30W的通風(fēng)設(shè)備、水泵、工業(yè)馬達(dá)等耗能產(chǎn)品,歐洲都有針對(duì)現(xiàn)在與未來的應(yīng)用提出相關(guān)規(guī)範(fàn)。而目前包括水泵、風(fēng)扇馬達(dá)等小功率馬達(dá),也都會(huì)受到能效規(guī)範(fàn)的影響。
快捷SPM7馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器
小型馬達(dá)的應(yīng)用,會(huì)受到能效規(guī)範(fàn)的影響,此時(shí),提出一個(gè)適合小型馬達(dá)控制器的電子零件解決方案,就是非常重要的方向。但小於100W的馬達(dá)控制器如何達(dá)到小型化?其中功率模組就是很重要的電子元件。Fairchild提出一系列命名為SPM7的產(chǎn)品,這是一種使用Power-QFN包裝的功率模組,其體積為12.9mm×12.9mm×1.3mm,這種產(chǎn)品使用在100W以下的馬達(dá)控制器,可使產(chǎn)品更輕薄短小。
在每個(gè)SPM7的晶片封裝中,都有6顆MOSFET,與1個(gè)可以驅(qū)動(dòng)六個(gè)晶體的閘極驅(qū)動(dòng)器。其MOSFET是採用兼具強(qiáng)健與高效率的UniFET,這種架構(gòu)可以承受10μs的短路時(shí)間,讓驅(qū)動(dòng)器的開關(guān)在異常狀態(tài)下還能不易損毀。另外,較低的突波電壓,能使得驅(qū)動(dòng)器得到較好的EMI表現(xiàn)。而內(nèi)建的溫度感知器,能提供MCU完整的溫度監(jiān)控,並以類比電壓的方式輸出。SMP7其他的優(yōu)勢還包括完整的保護(hù)功能,包括過電壓、過電流保護(hù)等。
Fairchild還提出了完整的模組解決方案,這些優(yōu)勢包括效率、小型化與可靠度。在效率方面,F(xiàn)airchild能提供各種包裝類型的功率模組,讓客戶能有效率地找到最適合的解決方案。在小型化方面,不管各種功率的範(fàn)圍中,F(xiàn)airchild能依據(jù)客戶需求提供體積最小的解決方案,例如SMP7在100W以下的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器中,就表現(xiàn)出絕佳的功率密度。
至於在可靠度上,SPM7在開發(fā)階段都經(jīng)過嚴(yán)密的模擬與測試分析,在客戶端可以提供品質(zhì)最良好的產(chǎn)品與技術(shù)支援,同時(shí)我們也在網(wǎng)路上提供簡單的模擬系統(tǒng),讓客戶能再開發(fā)產(chǎn)品的初期,至網(wǎng)頁上使用軟體模擬產(chǎn)品的開發(fā)與分析,以選擇出最適合的解決方案。
Fairchild開發(fā)的FSB70xxx 系列高級(jí)Motion SPM 7模組,可以協(xié)助設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)這些需求。這些模組針對(duì)100W以下的小功率電機(jī),提供超過44%的輕負(fù)載效率、強(qiáng)健的模組導(dǎo)通保護(hù)功能以及出色的熱效率特性,結(jié)至外殼熱效率提高 12%。
此外,F(xiàn)SB70xxx系列集成具有整合柵極驅(qū)動(dòng)功能的內(nèi)嵌MOSFET(FRFET 技術(shù)),可降低EMI和損耗,同時(shí)還提供多種模組內(nèi)部保護(hù)功能,包括欠壓鎖定、熱監(jiān)控、故障報(bào)告及互鎖功能。
FSB70xxx 系列能夠?qū)崿F(xiàn)簡單、緊湊、高性能、更可靠的小型電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì), 且採用高性能PQFN封裝,可節(jié)省一半的電路板空間,這對(duì)於空間受限的應(yīng)用尤為重要。而利用免費(fèi)的線上損耗計(jì)算工具,工程師可以迅速瞭解這些特性優(yōu)勢如何改善其設(shè)計(jì)。
主要功能
全功能、高性能逆變輸出級(jí),用於交流感應(yīng)、無刷直流(BLDC)和永磁同步電機(jī)(PMSM);
針對(duì)低電磁干擾進(jìn)行優(yōu)化;
HVIC內(nèi)嵌溫度感測功能,用於監(jiān)控溫度;
低側(cè)MOSFET的獨(dú)立源極開路引腳用於三相電流感測;
高電平有效介面,適用於3.3 / 5 V邏輯、施密特觸發(fā)脈衝輸入;
柵極驅(qū)動(dòng)HVIC,具有欠壓保護(hù)和互鎖功能;
隔離額定值: 1500 Vrms/分;
濕度敏感等級(jí)(MSL) 3;
通過UL第 E209204 (UL1557);
符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)。
主要應(yīng)用
空調(diào)、室內(nèi)/室外風(fēng)扇、洗碗機(jī)、落地扇/吊扇、小型泵、小功率交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)