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基于 Infineon PSoC 4100S Plus的FOC洗衣机电机驱动方案

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Infineon推出了一款专为各式洗衣机应用设计的电机驱动参考设计方案。

Infineon推出了一款专为各式洗衣机应用设计的电机驱动参考设计方案。该方案采用Infineon PSoC4100S Plus家族中的CY8C4146AZI-S443作为主控制器,同时直接采用智能功率模块(IPM)IKCM10H60GA来驱动主回路部分。

现在洗衣机变得越来越智能、高效,功能趋于完善,消费者也更加看重水电消耗、运行的安静程度。对于消费者越来越高的期待,稳定而平滑的启动、停止功能、广泛的洗涤程序选择、以及优化水电和洗涤剂的消耗、另外还有振动抑制功能都变得至关重要。为实现这些功能,洗衣机必须配备低振动组件、低噪音的电机驱动板、可靠的磁场定向控制算法(FOC)。所有这些要求都需要强大的半导体解决方案,并具有节能特性,同时还要有最新的紧凑外观设计标准,强大可靠的电机控制算法。此外,对于支持新兴智能家电功能也有很高的需求,该系统解决方案满足了所有这些要求,融合了成熟的FOC算法和全面的功能,具备强大的保护机制,有成熟的PCB、算法库、demo code,可快速设计上市。

这个参考设计方案可以使客户轻松、快速地设计出更小尺寸、高效能的洗衣机。此外PSoC 4100S Plus控制器提供了灵活性,PSoC 4100S Plus器件向上和PSoC 4平台兼容,以满足新的应用和设计需求,适用于各种应用场景,例如滚筒或顶装洗衣机,以满足不同的差异化功能需求。

Infineon CY8C4146AZI-S443属于32-bit Arm® Cortex®-M0+ MCU PSoC4100S Plus家族,CPU工作频率48MHz,64KBFlash,16KB SRAM和DMA系统,组合了可编程配置模拟和数字模块、标准通信UART,SPI,I2C、定时器、互补输出死区可调TCPWM,最好性能的触摸感应系统(CapSense),PSoC 4100S Plus向上和PSoC 4平台兼容,以满足更多资源的应用和设计需求. 设计方案也可以直接用Jlink进行调试,方便快捷。参考设计采用FOC控制算法,Infineon提供有算法库,FOC控制系统框图如下所示:


另外在购买参考方案之后,Infineon也会提供Demo code,客户可以直接在Demo之上添加自己的应用,如下图所示:

►场景应用图

►展示板照片

►方案方块图

IFX

►核心技术优势

主控制器PSoC 4100S Plus家族 CY8C4146AZI-S443: • 32-bit Arm® Cortex®-M0+ MCU with DMA • 48 MHz,64 KB flash, 8 KB SRAM • 12-bit ADC,DAC,内置Op amps • 8通道16-bit 定时器/TCPWM • 宽工作电压1.71V-5.5V • 支持I2C,SPI,UART 600V 10A 三相功率模块 CIPOS™ Mini IPM IKCM10H60GA : • 基于TRENCHSTOP™ IGBT,三相SOI栅极驱动 • 6个开关过流关断保护,欠压保护,防直通,内置温度检测 • UL certified • 高集成度,易于设计,减小系统尺寸,优化性能

►方案规格

• 输入电压160~265VAC • 电机最大输出功率800W • 载波频率16KHz • 板载EMI • 辅助电源15V、5V • 整体尺寸:115x125x1.6 mm • 3通道电流检测 • 完整的保护功能,欠过压,过流,过温,弱磁,停止保护。 • 故障信号输出 • 与标准示波器探头兼容的测量测试点


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