IR公司的IRMCF343是高性能基于RAM的馬達(dá)控制,對(duì)于高端變頻電器馬達(dá)控制具有低成本和高性能的優(yōu)勢(shì)。IRMCF343集成了兩個(gè)計(jì)算引擎：一個(gè)是用于無(wú)傳感器永磁馬達(dá)控制的運(yùn)動(dòng)控制引擎(MCETM)，另一個(gè)是8位高速M(fèi)CU(8051)。晶振頻率最大為60MHz，內(nèi)部時(shí)鐘最大為128MHz，無(wú)傳感器控制計(jì)算時(shí)間典型為11μs，MCETM計(jì)算數(shù)據(jù)范圍16位。MCETM的控制元件包含：比例加積分（proportional plus integral）、向量旋轉(zhuǎn)、角度估計(jì)、乘法/除法、低損耗SVPWM、單分流IFB。
用戶可采用圖形編譯器，來(lái)連接這些控制元件，用以編程運(yùn)動(dòng)控制算法。該器件提供了主要的，無(wú)傳感器控制算法的元素（如，角度估測(cè)器），以實(shí)現(xiàn)硬件的預(yù)定義控制塊的功能。該器件還具有一個(gè)獨(dú)特的，模擬/數(shù)字電路，和算法，完全支持單旁路電流重建。 8051微控制器執(zhí)行2周期指令（60MIPS，120MHz）。MCE和8051微控制器通過(guò)雙口RAM連接，來(lái)處理信號(hào)監(jiān)測(cè)和命令輸入。用于MCETM的，先進(jìn)的圖形編譯器被無(wú)縫集成到MATLAB/ Simulink中，基于仿真器工具的，第三方JTAG，可用于支持8051開(kāi)發(fā)。IRMCF343為QFP64引腳無(wú)鉛小型封裝。
圖1 IRMCF343方框圖
圖2 IRMCF343典型應(yīng)用框圖
IRMCF343主要性能
•最大晶體頻率60MHz
•最大內(nèi)部時(shí)鐘（系統(tǒng)時(shí)鐘）頻率128MHz
•無(wú)傳感器控制計(jì)算時(shí)間11μs（典型值）
• MCETM計(jì)算數(shù)據(jù)范圍16位
•外部EEPROM，48kbytes，程序RAM加載
•數(shù)據(jù)RAM，8kbytes
• GATEKILL延遲（數(shù)字過(guò)濾）2μs
• PWM載波頻率計(jì)數(shù)器16位/系統(tǒng)時(shí)鐘
• A/D輸入5通道
• A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率為12位
• A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度2μs
• 8051指令執(zhí)行速度2系統(tǒng)時(shí)鐘
•模擬輸出（PWM）分辨率8位
• UART波特率（典型值）57.6kbps
• I/O數(shù)（最大）23
• QFP64封裝（無(wú)鉛）
IRMCF343主要特性
• MCETM（運(yùn)動(dòng)控制引擎），基于硬件的計(jì)算引擎，用于永磁交流電機(jī)的，高效率正弦無(wú)傳感器控制。
•集成功率因數(shù)校正控制
•支持內(nèi)部和表面永磁電機(jī)
•內(nèi)置硬件外設(shè)，用于單分流電流反饋重建
•無(wú)需外部電流或電壓感測(cè)運(yùn)算放大器
•三/兩相空間矢量PWM
•三通道模擬輸出PWM
•嵌入式8位高速微控制器（8051），用于靈活的I/O和人機(jī)控制
•仿真/調(diào)試JTAG編程端口
•串行通信接口（UART）
• I2C/SPI串行接口
•看門(mén)狗定時(shí)器具有獨(dú)立的模擬時(shí)鐘
•三個(gè)通用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器
•兩個(gè)特殊的定時(shí)器：周期定時(shí)器；捕捉定時(shí)器
•外部EEPROM和內(nèi)部RAM便于調(diào)試和代碼開(kāi)發(fā)
•引腳兼容IRMCK343，OTP-ROM版
• 1.8V/3.3V CMOS
無(wú)傳感器馬達(dá)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)
無(wú)傳感器電機(jī)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)集成PFC，基于iMOTION芯片組，IRMCS3043是一個(gè)參考設(shè)計(jì)平臺(tái)，可用于IRMCF343。IRMCF343是一個(gè)基于高性能RAM的運(yùn)動(dòng)控制IC，主要用于家電應(yīng)用，最高連續(xù)輸入功率位1.7kW。它的主要目的是實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，低成本，和高性能的解決方案，用于先進(jìn)的家電電機(jī)控制。它包含一個(gè)主動(dòng)PFC葉狀體端和逆變器級(jí)，這兩者都同時(shí)由IRMCF343數(shù)字IC控制。功率級(jí)包含電纜溝IGBT（IRGP4063DPBF），用于PFC， 以及一個(gè)集成功率模塊（IRAMX16UP60A-2），用于逆變器，這是iMOTIONTM芯片組的一部分。用戶可以很容易地采用MCEDesigner軟件，對(duì)高性能傳感器控制進(jìn)行評(píng)估，而無(wú)需花費(fèi)更多的精力（在過(guò)去的DSP或基于單片機(jī)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，需要更多的工作）。該平臺(tái)還提供了完整的B/Ms原理圖，和布局圖，用戶能夠根據(jù)每個(gè)應(yīng)用程序的需要，量身設(shè)計(jì)。
馬達(dá)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)性能
•連續(xù)輸入功率1700W
•連續(xù)輸出電流6.0Arms
•最大過(guò)載輸出電流20A峰值
•最大內(nèi)部時(shí)鐘（系統(tǒng)時(shí)鐘）128MHz
•無(wú)傳感器控制計(jì)算時(shí)間為典型11μs
•從外部EEPROM RAM加載48kbytes
•數(shù)據(jù)RAM 8kbytes
• A/D輸入5通道
• A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率為12位
• A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度2μs
• 8051指令執(zhí)行速度2系統(tǒng)時(shí)鐘
•模擬輸出（PWM）分辨率8位
• RS232C波特率（典型值）57.6kbps馬達(dá)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)主要特性
• IRMCF343，基于iMOTION數(shù)字控制IC系統(tǒng)
圖3 IRMCS3043馬達(dá)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)框圖
圖4 IRMCS3043參考設(shè)計(jì)套件
• MCETM（運(yùn)動(dòng)控制引擎），基于硬件的計(jì)算引擎，用于永磁電機(jī)的高效率正弦無(wú)傳感器控制
•集成數(shù)字功率因數(shù)校正（PFC）
•支持內(nèi)部和表面永磁電機(jī)的無(wú)傳感器控制
•單旁路電流反饋重建
•無(wú)需外部電流或電壓感測(cè)運(yùn)算放大器電路
• 230V/1700W連續(xù)功率（電纜溝IGBT），用于逆變器的PFC和集成電源模塊
•諧波兼容EN61000-3-2 Class-A
•損失最小化空間矢量PWM
•雙通道模擬輸出（PWM）
•嵌入式8位高速微控制器（8051），用于靈活的I/O和人機(jī)控制
•仿真/調(diào)試JTAG編程端口
• I2C串行接口EEPROM
• MCEDesigner易于操作的工具
•靈活的驅(qū)動(dòng)器配置
• RS232C接口
•過(guò)電流、過(guò)電壓、低壓保護(hù)
• EMI濾波器和開(kāi)關(guān)模式電源
