使用電機(jī)驅(qū)動(dòng) IC 的內(nèi)置系統(tǒng)故障診斷功能來減少現(xiàn)場(chǎng)回波

BridgeSwitch 結(jié)合了高效率、設(shè)計(jì)靈活性、增強(qiáng)的安全性、IEC 60335-1 和 IEC 60730-1 合規(guī)性以及故障診斷。不斷提高消費(fèi)類電器中電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的效率和可靠性的需求對(duì)設(shè)計(jì)人員提出了越來越大的挑戰(zhàn)。從歐盟到中國(guó)，越來越多的消費(fèi)電器需要更高的效率，包括洗碗機(jī)、冰箱以及供暖、通風(fēng)和空調(diào) (HVAC) 系統(tǒng)。設(shè)計(jì)還需要符合 IEC 60335-1 和 IEC 60730-1 安全要求。與此同時(shí)，消費(fèi)者和制造商都要求更高水平的可靠性——更少的現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)和更少的退貨。根據(jù)最近的一項(xiàng)行業(yè)研究，誤診導(dǎo)致 30% 的壓縮機(jī)退貨“未發(fā)現(xiàn)故障”，3增加了整個(gè)供應(yīng)鏈的成本和效率低下，并導(dǎo)致消費(fèi)者不滿意。利用物聯(lián)網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)消費(fèi)電器的遠(yuǎn)程監(jiān)控，但設(shè)計(jì)必須支持有意義且具有成本效益的故障診斷系統(tǒng)和保護(hù)功能。為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，設(shè)計(jì)人員可以求助于 Power Integrations 的 BridgeSwitch 系列、高壓、自供電、半橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 IC具有集成保護(hù)、系統(tǒng)監(jiān)控和報(bào)告功能，可提供更高的效率、更高的設(shè)計(jì)靈活性以及增強(qiáng)的逆變器和系統(tǒng)可靠性。

BridgeSwitch解決方案具有先進(jìn)的高端和低端FREDFET(快速恢復(fù)二極管場(chǎng)效應(yīng)晶體管)以及集成的無損電流檢測(cè)功能。

FREDFET以半橋配置連接，其中的二極管結(jié)構(gòu)(超軟和超快速恢復(fù))使其非常適合基于硬開關(guān)逆變器的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。

BridgeSwitch IC中使用的FREDFET集成了快速，極其平滑的本征復(fù)位二極管(體二極管)。結(jié)果是大大減少了切換期間的損耗，并降低了產(chǎn)生的噪聲水平，從而簡(jiǎn)化了整個(gè)系統(tǒng)的電磁兼容性。

新型400W BRD1167和BRD1267 BridgeSwitch IC提供高達(dá)1.33 A的連續(xù)RMS相電流和11.5 A的FREDFET直流輸出電流。與BridgeSwitch系列的其他產(chǎn)品一樣，它們都是自供電的，并采用InSOP-24C表面貼裝封裝。這些設(shè)備可以驅(qū)動(dòng)單相或多相高壓，同步或異步電動(dòng)機(jī)，并支持所有流行的MCU和電動(dòng)機(jī)控制算法。所有BridgeSwitch IC均具有過流，過壓/欠壓和過熱保護(hù)，簡(jiǎn)化了IEC 60335和60730認(rèn)證，節(jié)省了時(shí)間和成本。

高效率簡(jiǎn)化了電機(jī)驅(qū)動(dòng)中的熱管理

BridgeSwitch 集成半橋簡(jiǎn)化了高壓、逆變器驅(qū)動(dòng)、單相或三相永磁或無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的開發(fā)和生產(chǎn)。BridgeSwitch IC 包括專有的瞬時(shí)相電流輸出信號(hào)，有助于無傳感器控制方案的設(shè)計(jì)。這些 IC 包括兩個(gè) 600-V、N 通道功率 FREDFET，具有高側(cè)和低側(cè)驅(qū)動(dòng)器，采用小型表面貼裝封裝 (13.6 × 9.4 × 1.35 mm)，可提供更長(zhǎng)的爬電距離并允許冷卻通過印刷電路板為兩個(gè) FREDFET 供電。

FREDFET 中的超軟和超快二極管針對(duì)硬開關(guān)逆變器驅(qū)動(dòng)進(jìn)行了優(yōu)化。高低側(cè)控制和驅(qū)動(dòng)器是自供電的，無需外部輔助電源。分布式熱足跡與高達(dá) 99.2% 的效率相結(jié)合，無需在額定連續(xù) RMS 電流下使用外部散熱器，從而降低了系統(tǒng)成本、尺寸和重量。BridgeSwitch IC 可提供高達(dá) 400 W 的輸出功率，非常適合用于洗碗機(jī)和冰箱等電器中的逆變器以及高效空調(diào)中的冷凝器風(fēng)扇。

基于硬件的故障保護(hù)節(jié)省認(rèn)證成本和時(shí)間

大多數(shù)逆變器設(shè)計(jì)中的微控制器 (MCU) 用于監(jiān)視和響應(yīng)故障條件，以及控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)。電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制簡(jiǎn)單明了，使用標(biāo)準(zhǔn)軟件包可以相對(duì)快速地實(shí)現(xiàn)。故障診斷和保護(hù)更具挑戰(zhàn)性，并且因應(yīng)用而異，因?yàn)樗鼈円蕾囉诟鞣N不同的傳感器來監(jiān)控相電流、系統(tǒng)過熱條件、振動(dòng)和其他系統(tǒng)參數(shù)。對(duì) MCU 進(jìn)行編程以解釋傳感器輸入并以獲得國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證所需的適當(dāng)方式實(shí)施保護(hù)是很復(fù)雜的。驗(yàn)證監(jiān)控軟件是一個(gè)耗時(shí)且成本高昂的過程，通常會(huì)延遲上市時(shí)間。另一方面，BridgeSwitch IC 中基于硬件的電機(jī)驅(qū)動(dòng)故障保護(hù)符合 IEC 60335-1 和 IEC 60730-1 的異常電機(jī)驅(qū)動(dòng)操作要求，無需依賴軟件進(jìn)行控制，從而降低成本并加快上市時(shí)間。由此產(chǎn)生的能力使用符合 IEC 60730-1 的 A 類軟件指定可以節(jié)省兩個(gè)月的認(rèn)證時(shí)間，并且使用 BridgeSwitch IC 還簡(jiǎn)化了產(chǎn)品軟件更新的安全審批流程。BridgeSwitch 通過雙向故障總線將全面的內(nèi)部故障保護(hù)功能與外部系統(tǒng)級(jí)監(jiān)控和報(bào)告相結(jié)合。內(nèi)部故障保護(hù)包括兩個(gè) FREDFET 的兩級(jí)熱過載保護(hù)和硬件可編程逐周期過流保護(hù)。