日前,德州仪器宣布基于其数字信号处理(DSP)技术的TMS320C2000™控制器被TierElectronicsLLC公司选作Tier马达控制系统的关键组件,该系统将广泛应用于洗衣机与其它家用电器。该项举措旨在满足市场由于油价与电费攀升而日益提高的节能需求。采用Tier微型通用功率转换器(UPC)的系统设计人员可充分利用TIC2000™控制器的高处理能力与高效率,将智能功率模块(IPM)与压印散热片相结合,从而使组件数量减少一半,成本节省了25％之多
日前,德州仪器宣布基于其数字信号处理 (
DSP) 技术的 TMS320C2000™ 控制器被
Tier Electronics LLC 公司选作 Tier 马达控制系统的关键组件,该系统将广泛应用于洗衣机与
其它家用电器。该项举措旨在满足市场由于油价与电费攀升而日益提高
的节能需求。采用 Tier 微型通用
功率转换器 (
UPC) 的系统设计人员可充分利用 TI C2000™ 控制器的高处理能力与高效率,将智能功率
模块 (IPM) 与压印散热片相结合,从而使组件数量减少一半,成本节省了 25％ 之多,相对于传统的微控制器 (
MCU) 或分立式设计而言,效率提高了 30%。部件数量的减少也有助于提高平均故障时间 (MTBF)。
高效设计成效显著
目前许多家用电器均采用传统单相马达,这种马达虽然对控制算法与硬件要求不高,但是噪声大、体积大,而且耗能高。为了避免上述问题,设计人员必须尽可能提高马达工作效率,最大限度的降低能量损耗,以确保发挥马达的最高性能。UPC 设计所采用的 TI C2000 控制器通过自适应磁场导向控制法 (A
FOC) 来控制多相交流 (AC) 马达。用自适应算法来控制多相 AC 马达,不仅能使马达的体积更小,运行更安静,而且可根据机器的负载情况来精确控制速度与转矩,从而避免了能量损耗。AFOC 方案可在有效控制转矩的同时,使转子磁通与定子磁通间保持一定的角度,以使马达效率保持最优状态,从而显著提高整体性能。AFOC 矢量控制不仅降低了与标量及传统 FOC 控制相关的电压和
电流的峰值与谷值,也有助于降低电器的噪声。
此外,数字信号控制器在脉宽调制 (PWM) 控制方面较传统控制系统有了显著提高,能够在宽泛工作范围内保持马达总体谐波失真 (
THD) 的最小化,从而降低了工作温度,提高了效率,改进了功率因数,降低了材料成本（特别是马达所需的铜材）。数字信号控制器能够生成更整齐的波形,这不仅有助于缩小马达体积,而且也无需添加外置
传感器。
除了 TI C2000 控制器的强大计算功能支持外,Tier 还在其高级马达控制器的设计过程中采用了
多种创新技术。智能功率模块 (IPM) 技术实现了多种组件的高度集成,其中包括绝缘栅极晶体管 (IGBT) 与反向续流
二极管等,从而降低了材料清单 (BOM) 与制造成本。IPM 的又一优异特性是高级内置保护功能,该功能将可靠性提高了 30% 之多。压印散热片可将马达控制系统的散热性能提高三倍,该散热片的制造过程是通过冷却的方式将
固态铝片挤压成精确的形状,与传统的散热片相比,制造成本更低,散热性能更好。
