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大聯(lián)大世平集團(tuán)推出基于onsemi產(chǎn)品的4KW 650V工業(yè)電機(jī)驅(qū)動方案

發(fā)布時(shí)間:2022-9-13 18:00    發(fā)布者:eechina
關(guān)鍵詞: NFAM5065L4B , IPM , 電機(jī)驅(qū)動
大聯(lián)大旗下世平推出基于安森美(onsemi)NFAM5065L4B智能功率整合模塊(IPM)的4KW 650V工業(yè)電機(jī)驅(qū)動方案。



圖示1-大聯(lián)大世平基于onsemi產(chǎn)品的4KW 650V工業(yè)電機(jī)驅(qū)動方案的展示板圖

近年來,隨著科技高速發(fā)展以及工業(yè)4.0的加速推進(jìn),工業(yè)市場對于電機(jī)的需求與日俱增。根據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)調(diào)查顯示電機(jī)的耗電量約為全球電力供應(yīng)的50%。這在節(jié)能減排、實(shí)現(xiàn)“雙碳”的統(tǒng)一戰(zhàn)略目標(biāo)下,是一項(xiàng)亟待解決的問題。為了提升電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)效率降低能源損耗,大聯(lián)大世平基于onsemi產(chǎn)品推出了4KW 650V工業(yè)電機(jī)驅(qū)動方案,該方案可為設(shè)計(jì)高效率與低功耗的工業(yè)電機(jī)驅(qū)動提供理想選擇。


圖示2-大聯(lián)大世平基于onsemi產(chǎn)品的4KW 650V工業(yè)電機(jī)驅(qū)動方案的場景應(yīng)用圖

本方案采用的NFAM5065L4B智能功率模塊為交流感應(yīng)、直流無刷和永磁同步電機(jī)提供了一個(gè)功能齊全、高性能的逆變器輸出平臺。其完全集成的逆變電源模塊由一個(gè)獨(dú)立的高側(cè)柵極驅(qū)動器、LVIC、6個(gè)IGBT和一個(gè)溫度傳感器(VTS或熱敏電阻(T))組成。6個(gè)IGBT采用三相橋式配置,下段具有獨(dú)立的發(fā)射極連接腳,這種設(shè)計(jì)在選擇控制算法時(shí)具有較大的靈活性。并且其內(nèi)置的高速HVIC僅要求單電源電壓,并將進(jìn)入的邏輯電平門輸入轉(zhuǎn)換為高壓、大電流驅(qū)動信號,以便能正常驅(qū)動模塊的內(nèi)置IGBT。


圖示3-大聯(lián)大世平基于onsemi產(chǎn)品的4KW 650V工業(yè)電機(jī)驅(qū)動方案的方塊圖

除此之外,本方案還采用了onsemi旗下的DC-DC轉(zhuǎn)換器、輔助電源PWM IC、OPA &LDO等元件,具有電流檢測電路和電路保護(hù)功能,可加速工程師對于兼具高效率與低功耗的電機(jī)驅(qū)動器的研發(fā)。

核心技術(shù)優(yōu)勢:
        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)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)電流檢測電路。
        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)工程師可以通過外部電阻分壓調(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)。
        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15Vdc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,則通過FAN8303 DC-DC轉(zhuǎn)換IC及NCP718 LDO提供。
        電流檢測電路:
onsemi 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模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊,提供0.016A/bit的整體分辨率及相電流±16.5A的檢測范圍。

方案規(guī)格:
        輸入電壓:200V-400Vdc(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)。

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