大联大世平集团推出基于onsemi产品的4KW 650V工业电机驱动方案

2022年9月13日,致力于亚太地区市场的领先半导体元器件分销商---大联大控股宣布,其旗下世平推出基于安森美(onsemi)NFAM5065L4B智能功率整合模块(IPM)的4KW 650V工业电机驱动方案。

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图示1-大联大世平基于onsemi产品的4KW 650V工业电机驱动方案的展示板图

近年来,随着科技高速发展以及工业4.0的加速推进,工业市场对于电机的需求与日俱增。根据相关机构调查显示电机的耗电量约为全球电力供应的50%。这在节能减排、实现“双碳”的统一战略目标下,是一项亟待解决的问题。为了提升电机运转效率降低能源损耗,大联大世平基于onsemi产品推出了4KW 650V工业电机驱动方案,该方案可为设计高效率与低功耗的工业电机驱动提供理想选择。

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图示2-大联大世平基于onsemi产品的4KW 650V工业电机驱动方案的场景应用图

本方案采用的NFAM5065L4B智能功率模块为交流感应、直流无刷和永磁同步电机提供了一个功能齐全、高性能的逆变器输出平台。其完全集成的逆变电源模块由一个独立的高侧栅极驱动器、LVIC、6个IGBT和一个温度传感器(VTS或热敏电阻(T))组成。6个IGBT采用三相桥式配置,下段具有独立的发射极连接脚,这种设计在选择控制算法时具有较大的灵活性。并且其内置的高速HVIC仅要求单电源电压,并将进入的逻辑电平门输入转换为高压、大电流驱动信号,以便能正常驱动模块的内置IGBT。

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图示3-大联大世平基于onsemi产品的4KW 650V工业电机驱动方案的方块图

除此之外,本方案还采用了onsemi旗下的DC-DC转换器、辅助电源PWM IC、OPA &LDO等元件,具有电流检测电路和电路保护功能,可加速工程师对于兼具高效率与低功耗的电机驱动器的研发。

核心技术优势

  • NFAM5065L4B智能功率模块(IPM)的逆变器技术:

    NFAM5065L4B IPM模块,是一个完全集成用于三相电机驱动器的功率级,包括六个具有反向二极管、独立高端Hi-Side栅极(Gate)的IGBT驱动器、LVIC和温度传感器(VTS)。三相三臂的IGBT在配置上于下臂具有独立射极(Emitter)连接脚,以利研发工程师设计电流检测电路。

  • 保护功能(Protection Function):

    系统中的保护功能包括:UVP Lock-out欠电压锁死,借由外部比较器(OPA)电路提供21A过电流Over Current保护,研发工程师可以通过外部电阻分压调整过电流保护点,最后通过CIN引脚通知MCU触发保护。

  • 高效率辅助电源及DC-DC 转换器:

    在此开发板中,DC-Link是由外部电源提供,由NCP1063 PWM IC组成高效率辅助电源,提供15Vdc电压给IPM运作。另外运算放大器及过电流保护比较器需要的5Vdc及3.3Vdc电压,则通过FAN8303 DC-DC转换IC及NCP718 LDO提供。

  • 电流检测电路:

    onsemi NCS2250高速比较器及NCS20166高精密低偏移运算放大器配合NCD98011 UCB ADC模数转换模块,提供0.016A/bit的整体分辨率及相电流±16.5A的检测范围。

方案规格:

  • 输入电压:200V-400Vdc(最大可允许410Vdc);

  • 输出功率:1KW(连续操作模式)or 4KW(最长15分钟操作时间)(室温Ta=+25°C);

  • 输出电流:±2.5Arms /1KW(IPM单臂);

  • 效率:95%(1KW),96.2%(4KW)。

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关于大联大控股:

大联大控股是全球第一、亚太区最大的半导体元器件分销商*,总部位于台(TSE:3702)旗下拥有世平品佳诠鼎友尚员工人数约5,000人,代理产品供货商超250家,全球80个分销据点,2021年营业额达278.1亿美金大联大开创产业控股平台,专注于国际化营运规模与在地化弹性,长期深耕亚太市场,以「产业首选.通路标杆」为愿景,全面推行「团队、诚信、专业、效能」之核心价值观,连续21年蝉联「优秀国际品牌分销商獎」肯定。面临新制造趋势,大联大致力转型成数据驱动(Data-Driven)企业,建置在线数字化平台─「大大网」,并倡导智能物流服务(LaaS, Logistics as a Service)模式,协助客户共同面对智能制造的挑战。大联大从善念出发、以科技建立信任,期望与产业「拉邦结派」共建大竞合之生态系,并以「专注客户、科技赋能、协同生态、共创时代」十六字心法,积极推动数字化转型。 (*市场排名依Gartner 2022年03月公布数据)

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