1. 應(yīng)用背景
洗衣機(jī)直驅(qū)電機(jī)追求高效率、低噪聲、低成本。傳統(tǒng)分立半橋+采樣電阻方案元件多、損耗與熱熱點(diǎn)突出。BridgeSwitch 將高壓功率開關(guān)與驅(qū)動(dòng)集成在一體,簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)并提升保護(hù)完備性。
2. 方案/原理
架構(gòu): PFC(選配)→ 母線電容 → 三相逆變(3 組 BridgeSwitch 半橋) → 電機(jī)。
控制: MCU/DSC 執(zhí)行無霍爾 FOC/SVPWM;BridgeSwitch 負(fù)責(zé)功率級(jí)開關(guān)與保護(hù)。
特性: 集成功率開關(guān)與驅(qū)動(dòng)、內(nèi)置過流/過溫保護(hù)、支持效率優(yōu)化的電流檢測(cè)路徑,外圍極簡(jiǎn)化。
3. 關(guān)鍵設(shè)計(jì)點(diǎn)
功率與電壓等級(jí):按額定功率與市電環(huán)境選擇 600/750 V 等級(jí)器件。
開關(guān)頻率/死區(qū):BLDC 家電常見 8–20 kHz;注意死區(qū)補(bǔ)償抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)與諧波。
電流檢測(cè):合理布置采樣回路與地參考,縮小電流環(huán)路面積以降 EMI。
母線與柵極回路:母線電容至功率器件走線最短;驅(qū)動(dòng)回路與功率回路分層/分區(qū)布線。
熱管理:評(píng)估散熱片與銅箔擴(kuò)展;器件背面留通風(fēng)走廊;關(guān)鍵器件貼熱電偶監(jiān)測(cè)。
BridgeSwitch™集成半橋系列極大簡(jiǎn)化了高壓逆變器驅(qū)動(dòng)的單相或三相永磁電機(jī)(PM)或無刷直流電機(jī)(BLDC)驅(qū)動(dòng)器的開發(fā)和生產(chǎn)。由于這些電機(jī)驅(qū)動(dòng)器將兩個(gè)高壓N溝通道功率FREDFET與低側(cè)和高側(cè)驅(qū)動(dòng)器集成在一個(gè)小尺寸封裝中,其內(nèi)部功率FREDFET提供超軟和超快的二極管,因此非常適合硬開關(guān)逆變器驅(qū)動(dòng)。而兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器都是自供電的,因此消除了對(duì)外部輔助電源的需求。
與此同時(shí),BridgeSwitch還提供了獨(dú)特的瞬時(shí)相電流輸出信號(hào),簡(jiǎn)化了無傳感器控制方案的實(shí)現(xiàn)。低剖面、緊湊的表面貼裝封裝提供了延長(zhǎng)的爬電距離,并允許通過印刷電路板為兩個(gè)功率FREDFET散熱。
4. 調(diào)試與驗(yàn)證步驟
開環(huán)到閉環(huán):先方波六步驗(yàn)證相序/電角度,再切換 SVPWM/FOC;
低速起動(dòng):優(yōu)化 Iq/I d 限幅與觀測(cè)器參數(shù),避免抖動(dòng)與反扣;
極限工況:大負(fù)載/堵轉(zhuǎn)/突停,驗(yàn)證過流/過溫保護(hù)動(dòng)作與恢復(fù)。
5. 常見問題與排查
“電機(jī)尖叫/嘯叫”:檢查 PWM 頻率與機(jī)械諧振;必要時(shí)更改載波或注入隨機(jī)抖動(dòng);
EMI 超標(biāo):重審共?;芈放c屏蔽;在逆變—母線之間加入 RC/小電感形成減速環(huán)路;
發(fā)熱集中:用導(dǎo)熱膠片+銅箔散熱;評(píng)估電流峰值與占空分配是否不均。
BridgeSwitch 以高集成度+完善保護(hù)降低設(shè)計(jì)復(fù)雜度與維護(hù)成本,非常貼合洗衣機(jī)直驅(qū)、風(fēng)機(jī)、水泵等 BLDC 家電驅(qū)動(dòng)。