日前,德州儀器宣布基于其數(shù)字信號(hào)處理(DSP)技術(shù)的TMS320C2000™控制器被TierElectronicsLLC公司選作Tier馬達(dá)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵組件,該系統(tǒng)將廣泛應(yīng)用于洗衣機(jī)與其它家用電器。該項(xiàng)舉措旨在滿足市場(chǎng)由于油價(jià)與電費(fèi)攀升而日益提高的節(jié)能需求。采用Tier微型通用功率轉(zhuǎn)換器(UPC)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員可充分利用TIC2000™控制器的高處理能力與高效率,將智能功率模塊(IPM)與壓印散熱片相結(jié)合,從而使組件數(shù)量減少一半,成本節(jié)省了25％之多
日前,德州儀器宣布基于其數(shù)字信號(hào)處理 (
DSP) 技術(shù)的 TMS320C2000™ 控制器被
Tier Electronics LLC 公司選作 Tier 馬達(dá)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵組件,該系統(tǒng)將廣泛應(yīng)用于洗衣機(jī)與
其它家用電器。該項(xiàng)舉措旨在滿足市場(chǎng)由于油價(jià)與電費(fèi)攀升而日益提高
的節(jié)能需求。采用 Tier 微型通用
功率轉(zhuǎn)換器 (
UPC) 的系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員可充分利用 TI C2000™ 控制器的高處理能力與高效率,將智能功率
模塊 (IPM) 與壓印散熱片相結(jié)合,從而使組件數(shù)量減少一半,成本節(jié)省了 25％ 之多,相對(duì)于傳統(tǒng)的微控制器 (
MCU) 或分立式設(shè)計(jì)而言,效率提高了 30%。部件數(shù)量的減少也有助于提高平均故障時(shí)間 (MTBF)。
高效設(shè)計(jì)成效顯著
目前許多家用電器均采用傳統(tǒng)單相馬達(dá),這種馬達(dá)雖然對(duì)控制算法與硬件要求不高,但是噪聲大、體積大,而且耗能高。為了避免上述問題,設(shè)計(jì)人員必須盡可能提高馬達(dá)工作效率,最大限度的降低能量損耗,以確保發(fā)揮馬達(dá)的最高性能。UPC 設(shè)計(jì)所采用的 TI C2000 控制器通過自適應(yīng)磁場(chǎng)導(dǎo)向控制法 (A
FOC) 來控制多相交流 (AC) 馬達(dá)。用自適應(yīng)算法來控制多相 AC 馬達(dá),不僅能使馬達(dá)的體積更小,運(yùn)行更安靜,而且可根據(jù)機(jī)器的負(fù)載情況來精確控制速度與轉(zhuǎn)矩,從而避免了能量損耗。AFOC 方案可在有效控制轉(zhuǎn)矩的同時(shí),使轉(zhuǎn)子磁通與定子磁通間保持一定的角度,以使馬達(dá)效率保持最優(yōu)狀態(tài),從而顯著提高整體性能。AFOC 矢量控制不僅降低了與標(biāo)量及傳統(tǒng) FOC 控制相關(guān)的電壓和
電流的峰值與谷值,也有助于降低電器的噪聲。
此外,數(shù)字信號(hào)控制器在脈寬調(diào)制 (PWM) 控制方面較傳統(tǒng)控制系統(tǒng)有了顯著提高,能夠在寬泛工作范圍內(nèi)保持馬達(dá)總體諧波失真 (
THD) 的最小化,從而降低了工作溫度,提高了效率,改進(jìn)了功率因數(shù),降低了材料成本（特別是馬達(dá)所需的銅材）。數(shù)字信號(hào)控制器能夠生成更整齊的波形,這不僅有助于縮小馬達(dá)體積,而且也無需添加外置
傳感器。
除了 TI C2000 控制器的強(qiáng)大計(jì)算功能支持外,Tier 還在其高級(jí)馬達(dá)控制器的設(shè)計(jì)過程中采用了
多種創(chuàng)新技術(shù)。智能功率模塊 (IPM) 技術(shù)實(shí)現(xiàn)了多種組件的高度集成,其中包括絕緣柵極晶體管 (IGBT) 與反向續(xù)流
二極管等,從而降低了材料清單 (BOM) 與制造成本。IPM 的又一優(yōu)異特性是高級(jí)內(nèi)置保護(hù)功能,該功能將可靠性提高了 30% 之多。壓印散熱片可將馬達(dá)控制系統(tǒng)的散熱性能提高三倍,該散熱片的制造過程是通過冷卻的方式將
固態(tài)鋁片擠壓成精確的形狀,與傳統(tǒng)的散熱片相比,制造成本更低,散熱性能更好。
