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安森美半导体用于白家电各功效模块的高能效妄图

宣布时间:2014年02月17日 14:02    宣布者:eechina
要害词: 白色家电 , 家用电器 , 功效模块
随着人们对动力应用、情形掩护的不雅不雅念愈来愈强,对人性化、特点化产物的需求愈来愈多,节能、环保、智能徐徐成了破费者对白家电产物新的诉求。若作甚白家电供应更有用的电源治理、更精准的电机控制及更便捷的人机交互,成了白家电厂商新的起劲目的。

作为全球争先的高性能硅妄图供应商,安森美半导体起劲于为白家电领域供应全系统完全的手艺和处置赏罚赏罚妄图,所供应产物触及电源和旌旗暗记治理、逻辑、分立及定制器件,赞助白家电客户战胜在电源治理、电机驱动、系统控制、用户接口、通讯互连等各个功效模块中所面临的设计寻衅。

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图1. 白家电功效模块简化框图

电源治理功效模块

安森美半导体起劲加入全球种种尺度组织及使命组在电源能效方面种种尺度及勉励项目的制订及更新(如 ENERGY及80 PLUS ),推出切合天下各地所有相关尺度的妄图及产物。安森美半导体供应宽年夜威望的电源治理妄图,赞助客户应对在低待性能耗、高使命能效和功率因数校订等电源治理要害领域所面临的寻衅。其GreenPoint参考设计指清晰了了设计高能效电源的偏向,参考设计中网罗的原理图、物料单(BOM)、PCB Gerber文件、设计重点及测试申报,可有用赞助工程师延伸设计周期,加速产物上市。

安森美半导体用于白家电电源治理功效模块的妄图涵盖AC-DC转换、DC-DC转换、功率因数校订(PFC)及电源逆变等产物。安森美半导体的多款高效能AC-DC离线稳压器外部集成高压功率MOSFET,简化了小功率开关电源的设计。NCP107x(0/1/2/5/6/7)系列接纳PDIP-7或SOT-223封装,外部集成了700 V高压MOSFET,接纳电流形式65/100/130kHz结实频率使命,用于3W至15W功率的应用。该系列支持频率反走及跳周期形式,能有用提升电源轻载能效。另外该系列还具有内置高压启动功效,支持静态自供电(DSS),供应无消耗启动序列。

图2为基于安森美半导体NCP1075设计的8W双路输入市电供电反激电源,结实使命频率100kHz;两路输入都网罗肖特基二极管,用于提升能效;凭证所请求的稳压精度供应双感测选择;变压器次级绕组供应了优胜的负载稳压及互稳压。

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图2. 基于安森美半导体NCP1075设计的8W双路输入市电供电反激电源

NCP112x(2/4/9)系列接纳PDIP-7封装,内置650 V特殊雪崩能量MOSFET,接纳峰值电流形式65/100kHz开关频率使命。NCP112x支持正常及频率反走条件下的频率哆嗦,刷新电磁滋扰(EMI)性能,其内置4 ms软启动、可调治限流并有用降空中载待性能耗。

图3为基于安森美半导体NCP1129设计的25 W高压市电供电电源,它供应12 V恒压输入,接纳峰值电流形式控制,带可调治斜坡赔偿,确保在一连导电形式(CCM)的稳固性;优化短路掩护及现实过载检测;轻载条件下频率反走至26kHz。

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图3. 基于安森美半导体NCP1129设计的25W高压市电供电电源

同时安森美半导体还为客户供应高集成度功率因数控制器、DC-DC控制器、分立MOSFET、功率整流器、二极管及晶体管等完全系列的电源半导体产物。

电机驱动功效

安森美半导体为白家电变频驱动供应分立及模块式设计:

分立设计器件:安森美半导体用于MOSFET/IGBT门极驱动器NCP5104、NCP5106、NCP5111、NCP5181能使命在高达600V的输入电压,具有每纳秒50V的dv/dt抗扰度,并兼容于3.3V和5V输入逻辑,这些器件应用启动电路(bootstrap)手艺来确保驱动高边功率开关,并供应强固的设计。

安森美半导体用于功率因数控制器的IGBT产物有 NGTB05N60、NGTB10N60、NGTB15N60、NGTB20N60L2、NGTB30N60,带续流二极管;用于电机驱动自动功率因数校订的IGBT产物有NGTG12N60、NGTG15N60S1、NGTG20N60L2、NGTG30N60F、NGTG50N60F,不带续流二极管。
  
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图4. 用于功率因数控制器的IGBT         

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图5. 用于电机驱动功率因数校订的IGBT

安森美半导体用于电机控制的MOSFET产物具有低导通阻抗、低电容、低门极电荷等特点,能将器件导通消耗、开关消耗和驱动器消耗降至最低,供应高抗雪崩才干及年夜电流通过才干。

模块式设计:安森美半导体接纳IMST(绝缘金属基板手艺)手艺使分立无源器件(电阻、电容)、分立有源器件(二极管、晶体管)及集成电路(门驱动器、DSP、逻辑)等封装到统一智能功率模块(IPM)中。

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图6. 安森美半导体专有的绝缘金属基板手艺(Insulated Metal Substrate Technology,IMST)体现图

智能功率模块(IPM)内含门极驱动、欠压掩护(UVLO)、过温检测及电流检测等功效,经由历程外部优化布线来刷新EMI及散热性能,可集成PFC。

安森美半导体用于白家电电机运动控制的步进电机驱动器供应高精度微步进,供应平顺、清静的运转。AMIS-30622集成无传感器停转检测,能静态控制速率、转矩及职位,保持一连运转;LB1948MC及LV8548MC能供应双极及BiDCMOS选择,支持单通道步进电机/双通道直流电机,励磁形式支持满步、半步,具有低饱和电压、低导通阻抗等特点;LV8712T接纳单通道PWM恒流控制,励磁形式网罗满步、半步、1/4步、1/8步,集成过热关闭、高压检测和有源反激等掩护。

安森美半导体供应给用于无刷直流电机(BLDC)驱动的单相及三相电机驱动器,LB11685AV接纳无传感器设计,脉冲幅度调制(PAM)控制,软启动有益于提升启动时的稳固性,软开关则有助于供应静音驱动,内置限流器、过热关闭及哆嗦锁定(beat lock)掩护;LV8136V是一款三相BLDC电机用PWM系统预驱动IC,供应高能效、150°PWM静音驱动。

用户接口功效模块

1)    电容式触摸传感器妄图
安森美半导体LC717A00/10电容-数字转换器年夜规模集成电路(LSI)供应8/16通道电容-传感器输入,合适种种开关应用。接纳差分电容检测,能够检测到毫法拉级的电容变换,LSI外部具有自动推行校准功效及导通/关闭剖断,每路输入的(导通/关闭)检测效果可由串行接口(I2C兼容总线或SPI)读取。此外,每路输入的丈量值可以读取为8位数字数据,增益及其他参数也能够或许经由历程串行接口阻拦调治。

安森美半导体供应的电容式触摸传感用具有没有需粘合剂、长传感器走线、宽使命温度规模、无特殊元件、高抗噪声等优点,为客户供应无邪、低资源、高可靠性设计。

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图7. 安森美半导体电容式触摸传感用具有高度迅速度,支持戴手套触摸,支持含气隙应用

2)    情形光及距离传感器
安森美半导体的情形光传感用具有设计无邪性,可以凭证须要在EEPROM中调剂,定制过滤0.0125勒克斯检测(即明视光照顾),另外具有暗电流和温度赔偿、最低每单元分辨率能耗,高速形式的I2C接口,在断电时也不会影响总线使命。安森美半导体情形光传感器网罗数字输入(如NOA1305)和模拟输入(如NOA1212)。异常可以接纳的尚有距离传感器NOA2301、NOA2302及NOA3301。

3)    LCD驱动器
安森美半导体供应用于白家电的LCD段驱动器,涵盖从静态到1/10占空等到点阵式驱动器。LC79401KNE是支持图形点阵液晶显示的80输入段(segment)驱动器LSI,支持4位并行输入,当与组(common)驱动器LC79430KNE合营应用时,可以驱动年夜屏幕液晶面板。

4)    通讯互连
白家电之间的互连及通讯可经由历程无线(Zigbee或WiFi)或现有的电力线基础行动措施完成。家庭的每个角落都有电源插座,这使得电力线成了一个笼罩极端普遍的群集。安森美半导体应用其先进的半导体手艺,推出的电力线载波(PLC)调制解调器及电力线驱动器产物可以赞助客户轻松构建联网型智能控制系统。

安森美半导体供应一系列争先扩频型频移键控(S-FSK) PLC调制解调器,NCN49599、NCN49597基于ARM Cortex M0内核MCU,同时支持AC及DC使命,每通道最年夜波特率达4.8k,支持Cenelec A、B、C及D波段,NCN49599外部集成了功率镌汰年夜器。AMIS49587,AMIS30585基于ARM7内核MCU,仅支持AC使命,每通道最年夜波特率划分为2.4k和1.2k。这些窄带PLC调制解调器嵌入了PHY+MAC,切合严酷的国际尺度(FCC、CENELEC、IEC61334-5-1),可在高压和中压群集上运转。

安森美半导体的PLC驱动器产物NCS5650是一款高效能、低掉落真的AB类驱动器。NCS5650在关闭形式仅消耗150uA电流,在输入电流为1.5A时,输入电压确保在随便任性输入端以1.0V或更低的摆幅摆动,确保在严酷的情形中供应最优的信噪比。

5) 掩护
接地误差断路器(GFCI)是针对北美地域律例请求的一种特殊掩护装备,用于防止触电事故风险, GFCI听从UL943尺度。安森美半导体的NCS37000 GFCI旌旗暗记处置赏罚赏罚器,用于前哨-中性-地线掩护。只需少少的元器件和一个低匝数比铁氧体电流互感器,年夜幅增添了物料资源,公用DSP控制器供应最好的有害负载榨取性能,自同步外部振荡器凭证交流输电线频率调治,在50Hz及60Hz配电系统上都能到达全精度规模。

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图8. 安森美半导体NCS37000  GFCI旌旗暗记处置赏罚赏罚器应用示图

系统控制功效模块

安森美半导体供应多种用于白家电控制的MCU产物,主要用于系统控制、LCD显示屏控制和小型电器系统的控制。日趋增添的需求让MCU产物集成度愈来愈高, 功耗请求也愈来愈严苛。以LC87F7932B为例,仅在RTC使命形式下供应0.45 μA的匀称能耗,而在控制LCD显示屏、RTC使命及间复使命以检测传感器的12位模数转换器(ADC)的情形下,总匀称能耗仅为1.5 μA。

基于ARM Cortex内核的32位MCU在白家电领域增添也异常迅速,未来8位/16位将主导质朴应用,32位将主导严重年夜应用。

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图9. 基于ARM Cortex-M3 32位MCU的空调室外机案例

安森美半导体供应的PLL时钟剖析器/发生器基于锁相环手艺,具有零PPM剖析误差,能供应低哆嗦的高精度时钟旌旗暗记,支持-40℃至+85℃的工业温度规模,支持LVPECL、LVDS、HCSL、LVTTL/LVCMOS多种输入接口。

安森美半导体供应容量从1kb至2Mb的EEPROM产物,能够知足1.8/1.7V至5.5V的宽Vcc使命电压规模,支持工业级和扩年夜温度规模。

总结:

接纳安森美半导体完全成熟的系统处置赏罚赏罚妄图,将赞助白家电厂商更好地知足终端破费者需求,为市场供应安然可靠的白家电产物。安森美半导体具有的宏年夜全球设计及应用资源群集,也将为客户供应专业化的手艺支持,为产物快速推向市场供应助力。


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llsyjpcb 揭晓于 2014-2-18 09:58:48
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