永磁同步电机
查找我们的参考设计和推荐产品,为您的创新永磁同步电机(PMSM)控制设计提供参考。
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永磁同步电机因其具备的优势是一种非常受欢迎的电动传动解决方案。在以下几页中,我们将向您介绍适用于 PMSM 推荐产品的分立式设计选项和集成电机控制器IC的理想解决方案。
完全文档化,即插即用的参考设计可让您在尽可能短的时间内将全新的创新产品推向市场。高性能的电机有赖于电机在全转速范围内的顺畅旋转、全扭矩控制和速度的快速加速/减速。我们为电机控制驱动系统提出的设计方案的目标是调节性、稳定性、对负载干扰变化的稳健性和低能耗,特别是在电池供电应用方面。
根据您的功率等级,请在下方页面上查看我们的推荐产品和参考设计。查看设计资源和支持工具以及即用型板和开发套件的链接。
我们在工业驱动应用和通用驱动领域的整流器集成解决方案被称为EconoPIM™ 模块 (三相IGBT模块)。这些产品集成了整流器电桥、制动斩波器和逆变器级。
关键特性:
- 单个封装解决方案:整流器电桥、制动斩波器、逆变器级和NTC
- 个性化封装:引脚位置和拓扑结构可根据您的个人规格进行调整。
- 支持您的平台策略: 涵盖各种拓扑结构、电压(600V-1700V)和电流(15A-150A)。
- 紧凑型逆变器设计: 基于Trenchstop™ IGBT4 技术,功率密度得以提高,Tvjop = 150°C。
- 降低安装时间/成本:用于主端子和辅助端子的 PressFIT 压接技术,可减少安装工作量。
根据不同的集成度和功率要求,英飞凌可提供各种IPM(智能功率模块)。它们具备多种封装配置,涵盖了大部分电压和电流等级。CIPOS™ IPM 是高度集成的紧凑型功率模块系列,旨在驱动从家用电器、风扇、泵到通用驱动器等应用中的电机。
智能功率模块采用了先进的 IGBT 、MOSFET、新一代 栅极驱动器IC和新型热机械技术。通过提高功率密度、增强系统耐用性和可靠性,该系列模块有效提升了系统性能和能效。
CIPOS™ Maxi IM818 系列集成了各种电源和控制组件,以此提高可靠性、优化 PCB 尺寸和系统成本。该系列旨在控制适用于可变速驱动应用的三相交流电机和永磁电机,这些应用包括低功率电机驱动器(GPI、伺服驱动器)以及适用于HVAC(暖通空调)的泵、风扇驱动器和有源滤波器。该产品方案经过专门改进,特别适用于需要良好热性能和电气隔离以及良好 EMI 性能、安全控制和过载保护的功率应用。
带有 1200V TRENCHSTOP™ IGBT 和发射极控制二极管的三相逆变器与优化的 6 通道 SOI 栅极驱动器相结合,实现出色的电气性能。
了解更多关于英飞凌三相智能功率模块的信息。
辅助电源需要高效率、高密度的交流/直流转换。这意味着高频设计需要减小磁性元件和其他无源元件的尺寸。XDPS21071 是一款多模式控制器,内置高压启动单元,可在使用自适应 CS 补偿的不连续导通模式(DCM)下工作。该启动单元可大大提高IC电源在空载运行时的效率和灵活性。
控制器中的纳米 DSP 如同芯片的大脑,它让控制器比传统的硬件混合信号设备要“聪明 ”得多。XPDS21071 的数字和模拟外设支持多种信号的采样和调节,特别适用于反激运行。产品集成了 ZVS、降频模式 (FRM) 和突发模式 (BM),以实现整个线路和负载调节中的最佳效率。此外,还集成了一个一次性可编程 (OTP) 存储区,可提供各种可编程参数,简化设计阶段工作。混合信号控制器需要大量的外部电阻/电容网络来调整参数,而与此不同的是,数字可配置引脚可简化系统的 BOM/PCB 布局。
了解更多关于英飞凌高性能反激式控制器 IC。
磁场定向控制 (FOC) 是一种产生三相正弦信号的电机控制方法,易于控制频率和振幅,最小化电流,从而实现效率最大化。其基本原理是将三相信号转化为两个转子系下的信号,反之亦然。
在FOC电机控制中,需要转子位置和转子转速的反馈信息。反馈可来自无传感器 FOC 或有传感器 FOC。
- 无传感器FOC根据电机建模、施加在电机各相上的电压和电机三相中的电流,推导出转子位置和转子转速。
- 有传感器 FOC 通过转子传感器:如霍尔传感器或编码器,来确定转子位置和转子转速。
各相电流的反馈可在电机相位、支路分流或低边 MOSFET 的直流链路分流器中进行测量。
XMC™ 微控制器系列中的控制器非常适合不同类型的电机,其中包括永磁同步电机(PMSM)、无刷直流电机 (BLDC)、 交流异步电机 (ACIM)、伺服电机以及有刷直流电机。我们的 DAVE™ 集成开发环境 (IDE) 免费且易于使用, 其中附带大量针对特定应用的预定义、可配置和经过测试的软件模块(DAVE™ 应用程序),可实现快速成型开发和应用开发。
在XMC1000 软件的应用中, 相电流感测是在支路分流或直流链路分流器中实现的。
无传感器PMSM FOC 软件中包含了多个英飞凌的独创功能, 如:
- 经过优化的 FOC(无派克逆变换,取消运算放大器因而成本极低)
- 使用伪零矢量的SVM,用于单路电流感测
- 最大效率跟踪,实现从开环 V/F 到闭环 FOC 的平滑过渡
- PLL 估计器,无传感器反馈机制只需要一个电机参数——定子
英飞凌IGBT栅极驱动器包括基本的控制和保护功能,支持高可靠性系统的简单设计。控制输入逻辑和驱动输出级之间的集成电流隔离功能,提供了额外的安全性。其较大的输入供电电压范围支持直接连接各种信号源,如 DSP 和微控制器。
分离的轨到轨驱动器输出易于选择栅极电阻,省去一个外部高电流旁路二极管,并增强了 dv/dt 控制。主动关断功能确保在输出芯片未连接到电源或欠压锁定的情况下,IGBT 关断状态安全。双 IGBT 驱动器 IC 配有电流隔离双通道IGBT驱动器,也可用于驱动功率MOSFET器件。单个封装中提供了两个完全独立的驱动器输出,电流能力通常为2A。逻辑引脚兼容5VCMOS,可直接连接到微控制器。采用无芯变压器技术实现跨电流隔离的数据传输。
这些产品提供了多种保护功能,如IGBT饱和保护、有源米勒箝位和主动关断等。短路夹紧短路期间,经由米勒电容的反馈往往会导致IGBT栅极电压上升。与OUT+相连的额外保护电路会将此栅极电压限制在略高于电源电压的值。为您的同步电机控制同步电机控制解决方案找到合适的栅极驱动器,并查看适用于MOSFET、IGBT、SiC MOSFET 及 GaN HEMT 的英飞凌栅极驱动器 IC 概览。
永磁同步电机兼有异步电机和无刷直流电机的特点。和无刷直流电机一样,转子上有永磁体,且定子上有绕组。不过,带有绕组的定子结构在电机气隙中产生正弦磁通密度,这与异步电机相似。在相同额定值下,永磁同步电机的功率密度高于异步电机,因为它无需消耗定子功率用于产生磁场。
如今,永磁同步电机不仅设计得更强大,而且减少了重量和转动惯量。
永磁同步电机的主要特性:
- 与无刷直流电机极为相似
- 转子上有永磁体,且定子上有绕组
- 绕组的反电动势(EMF)波形为正弦波
- 通过匹配正弦波形与各绕组的反电动势(EMF)波形以实现控制
应用介绍:我们推动驱动器的效率发展 - 利用我司的专业技术选择最佳的驱动系统。
我们推动驱动器的效率发展。利用我司的专业技术选择最佳的驱动系统。网络研讨会所示的整套幻灯片也可供下载,您可在单个PDF文件中查看所有重要概述。
In this training you will:
- Understand the basics of the technology used by Infineon’s new TLI4971 current sensor
- Identify its main features, advantages and benefits





