强化功率元件 MCU厂猛攻直流变频马达

2014-08-01 08:40:48来源: 新电子

    微控制器(MCU)厂商正积极补强功率半导体元件战力,强攻直流变频马达市场。无论是直流无刷马达(BLDC)或永磁同步马达(PMSM),其与交流感应马达最大的不同之处,就在于变频电路的设计,因此MCU厂为了直攻变频马达市场,除了提升MCU的控制性能之外,亦戮力强化与MCU搭配的功率元件战力。

    德州仪器(TI)马达事业部现场应用工程师刘俊男表示,欧盟在2015年时预计将7.5千瓦(kW)以上之马达最低能效标准(MEPS)提升至IE3,到2017年时,才将IE3管制范围向下探至0.75kW以上,从这可以观察出,相较于7.5kW以上的大功率马达,要提升小功率马达的效率相对来说较为困难。

    刘俊男进一步分析,在过去,由于小型电机系统,为了降低电子电路成本及设计复杂度,倾向于采用便宜、设计简单的交流感应马达,但效率往往不佳;为了因应高效率马达发展趋势,透过变频器(Variable-frequency Drive, VFD)调节马达频率、速度、功率输出的变频马达,将会加速侵蚀交流感应马达在小功率马达的市场,而MCU厂商为了抢攻此波商机,已纷纷厚实功率半导体元件产品阵容。

    据了解,直流变频马达的变频电路,其技术牵涉层面包括半导体切换元件、变频器拓扑、控制及模拟技术、以及控制硬体及韧体等。刘俊男进一步指出,变频电路指的系由功率元件组成的整合型功率模组(Integrated Power Module, IPM),其包含闸极驱动器(Gate Driver)、金属氧化物半导体场效电晶体(MOSFET)或绝缘闸双极性电晶体(IGBT)等。

    以德州仪器为例,该公司即分别针对7.5kW以上及以下的变频马达应用推出「Driver」及「Pre-driver」功率元件组;另外,由于驱动电路的导通阻抗和开关损耗会直接影响马达系统的能效,飞思卡尔则推出了H桥和双H桥产品,以降低导通损耗。

    此外,意法半导体则是同时提供以MCU为基础的控制开发板,及功率级(Power Stage)电子电路开发板(Power Board),让开发商自由搭配设计,以符合不同产品的应用需求。

    至于盛群半导体则瞄准中国大陆市场,效仿联发科技在中国大陆的成功模式,于1年多年开始针对马达应用推出Turnkey解决方案,并拉拢台、陆系的功率半导体元件供应商,将其解决方案放置在公板平台上,发挥一加一大于二的产品战力。

关键字:功率元件  MCU  变频马达

编辑:刘燚 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mcu/2014/0801/article_15827.html
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