TI控制器與Tier Electronics技術(shù)結(jié)合使家電效率提高30%

日前，德州儀器宣布基于其數(shù)字信號處理 (DSP) 技術(shù)的 TMS320C2000™ 控制器被 Tier Electronics LLC 公司選作 Tier 馬達控制系統(tǒng)的關(guān)鍵組件，該系統(tǒng)將廣泛應(yīng)用于洗衣機與其它家用電器。該項舉措旨在滿足市場由于油價與電費攀升而日益提高

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，相對于傳統(tǒng)的微控制器 (MCU) 或分立式設(shè)計而言，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間 (MTBF)。 　  
　　高效設(shè)計成效顯著 　  

　　目前許多家用電器均采用傳統(tǒng)單相馬達，這種馬達雖然對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)計人員必須盡可能提高馬達工作效率，最大限度的降低能量損耗，以確保發(fā)揮馬達的最高性能。UPC 設(shè)計所采用的 TI C2000 控制器通過自適應(yīng)磁場導向控制法 (AFOC) 來控制多相交流 (AC) 馬達。用自適應(yīng)算法來控制多相 AC 馬達，不僅能使馬達的體積更小，運行更安靜，而且可根據(jù)機器的負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，使轉(zhuǎn)子磁通與定子磁通間保持一定的角度，以使馬達效率保持最優(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，改進了功率因數(shù)，降低了材料成本（特別是馬達所需的銅材）。數(shù)字信號控制器能夠生成更整齊的波形，這不僅有助于縮小馬達體積，而且也無需添加外置傳感器。 　  

　　除了 TI C2000 控制器的強大計算功能支持外，Tier 還在其高級馬達控制器的設(shè)計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)異特性是高級內(nèi)置保護功能，該功能將可靠性提高了 30% 之多。壓印散熱片可將馬達控制系統(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。 　  

　　DSP 的功率與性能 ＋ MCU 外設(shè) ＝ 成功 　  


　　TI 16 位 TMS320F24x™ 定點 DSP 控制器可實現(xiàn)速率高達 40 MIPS 的出色性能，并采用多種先進技術(shù)，其中包括集成的單周期乘法器、七個脈寬調(diào)制 (PWM) 變頻與停滯時間端口，五個乃至更多超快 10 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)、一個帶有 16 位定時器的脈沖采集電路，以及異步串行通信。集成的閃存可在產(chǎn)品開發(fā)階段乃至投入使用后實現(xiàn)再編程，因而能夠滿足低成本需求，并加速產(chǎn)品上市進程。此外，該器件還針對家電應(yīng)用提供低成本的引腳兼容型 ROM 版本。 　　  

　　價格和供貨情況 　　  

　　如欲了解有關(guān) Tier 產(chǎn)品價格與供貨情況的更多詳情，敬請訪問：www.TierElectronics.com，并點擊“產(chǎn)品”頁的“RFQ”以了解 Mini UPC 的相關(guān)情況。如欲了解有關(guān) C2000 數(shù)字信號控制器完整產(chǎn)品系列的更多詳情，敬請訪問：www.ti.com/c2000。