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芯能产品在工业风机上的应用

芯能产品在工业风机上的应用
芯能半导体 芯能半导体|http://www.invsemi.com Loading... 2020-03-03

摘要

为应对全球变暖和环境污染,节能减排已成为国际上的共识。中国承诺在2020年之前将碳排放量降低40%至45%,国家的第十一个五年计划提出能源消耗的需求要降低20%,所以节约能源势在必行。风机是耗电大户,由于历史的原因,国内的绝大部分风机效率不高。结合本公司资源针对性开发一款无位置无刷风机控制器。

此产品为我公司面向AC220V、50/60HZ电网输入,低功率的工业风机控制器,输出330~600W,可以根据客户需求调整功率器件及输出功率段,以下以330W进行控制器的相关参数展示。

产品功能和特点
● 电网输入整流后带高频PFC功能;
● 平滑的启停功能;
● 支持顺风启动及逆风启动功能;
● 兼顾母线过压保护、母线欠压保护、控制电源过压报警、母线过流保护、相电流过流保护、过载保护、IPM模块温度保护等完善的保护功能,保证系统高可靠的运行;
● 速度隔离线性控制及反馈,通过2500Vac隔离实现强弱电隔离,让控制更安全;
● 系统效率最优化设计:控制器通过对控制算法和控制策略的智能优化使系统的损耗尽可能的减小,从而提高系统的效率同时也减轻了散热压力,提高功率密度;
● 残留电压释放功能:控制器在关闭后,内置残留电压会通过电路释放,以防止对操作人员产生伤害;



控制器基本参数

分类 技术指标 规格参数

电控

参数

适应电机 无刷电机
输入电压范围 AC 180V~280V
输入电压频率 50/60HZ
输出额定功率 330W
冷却方式 自然冷却



控制器拓扑



关键功率器件

PFC 功率管采用Xiner的XNT35N60TRI  IITO-220封装形式的陶瓷内绝缘单管,既解决有效散热问题又解决绝缘问题。
升压二极管采用Xiner的XNF30G60D TO-220F塑封封装,反向耐压600V,最大过电流30A。
主驱功率部分采用Xiner的IPM模块 XNS15S7AF6 ,此模块集成高功率密度Trench FS-IGBT和三相驱动保护芯片,为交流感应、直流无刷电机和PMSM电机提供非常全面的高性能逆变器输出平台。

IPM的一些简易功能描述


● 600V-15A三相IGBT模块,集成栅极驱动和保护控制IC ;

● 低损耗、高短路耐量IGBT;
● 内置带限流电阻的自举二极管;
● 低边IGBT的独立发射极开路引脚用于三相电流感测;
● 内置负温度系数的电阻用于温度检测;
● 绝缘级别2500Vrms/min的DIP25封装

● 单接地电源供电;



控制器实物

端子

信号

信号功能说明

信号功能说明

1

N

电网输入

 

输入状态

2

L

电网输入

3

大地

机壳及大地

4

U

输出控制

 

输出电机控制

5

V

输出控制

6

W

输出控制

7

+8V电源

控制端电源

 

外部速度控制

8

速度反馈

速度反馈

9

速度控制

外部速度控制

10

控制端地

控制器尺寸长宽高:137mm*132mm*75mm



控制器整机装配图



测试表现

经过测试PFC工作正常,逆变表现良好,并经过20天的老化测试,系统稳定。


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