1.電冰箱
據統計,高檔電冰箱中使用的電機最多,可能達5個或更多,典型應用包括阻尼器、風扇、制冰機、壓縮機、氣流調節及冷卻流泵等。最基礎功能的電冰箱也有壓縮電機和冷卻流泵。較高端的產品使用風扇及阻尼器,利用電機進行氣流調節。制冰機可能使用2個電機,一個用于出冰,另一個用于清空制冰托盤。
1)壓縮機驅動
所有的電冰箱都有壓縮機。最新的壓縮機使用工作電壓為600 V的BLDC電機設計,要求電機驅動器具有高擊穿電壓、高能效及高可靠性。針對壓縮機電機驅動應用,建議使用安森美半導體用于3相電機控制的智能功率模塊(IPM),如單分流電阻型的STK551U362A-E(10 A)和STK531U3x2x-E (5 A到10 A),以及三分流電阻型的STK554U362A-E(10A)和STK534U3x2x-E(5A至10A)。
這些IPM使用安森美半導體獨特的絕緣金屬基板技術(IMST),在鋁板也就是在金屬基板上搭建電子電路,使多種元件能夠封裝在同一個模塊IC中,包括電阻和電容等分立無源元件、二極管和晶體管等分立有源元件,以及更復雜的IC或專用集成電路(ASIC),如門極驅動器、數字信號處理器(DSP)、邏輯元件等。IMST也能使功率輸出電路、控制電路及其外圍電路貼裝在相同基板上。這些IPM提供高能效、高可靠性及高安全性,跟采用分立元件實現的大電流設計相比,能幫助大幅減少元件數量,減小電路板占用空間,降低系統總成本,減少散熱及提升可靠性。
圖3:安森美半導體智能功率模塊(IPM)采用IMST將多種元器件封裝為模塊。
2)自動制冰機驅動
電冰箱自動制冰機使用有刷電機,一項功能是開啟和關閉用于填充托盤的供應閥,另一項功能是一旦水結冰就翻轉托盤。這兩個功能都可以使用H橋電機驅動器來實現。安森美半導體提供用于自動制冰機電機驅動的器件包括LB1948M($0.9396)和LV8548M($0.4680)等。這些器件提供高擊穿電壓、高能效和變速控制等關鍵特性。其中,LB1948M($0.9396)是2通道、12 V低飽和電壓驅動、正向/反向電機驅動器,采用強固的擊穿設計,在待機模式下的電流消耗為零。LV8548M($0.4680)是單低導通阻抗DMOS驅動器,勵磁模式包括滿步及半步等,提供不同的步幅調節;這器件的導通阻抗僅為1Ω,幫助提升能效;待機模式下的電流消耗同樣為零,提供低能耗工作。
3)通風電機
對于電冰箱而言,通過風機通風來排熱是重要功能,要求電機驅動器具有安靜驅動、高能效及變速控制等特性。安森美半導體提供應用于電冰箱通風的創新、高能效的無傳感器型電機驅動器,如LV8804FV($1.2555)、LV8805SV($1.1290)及LB11685AV($1.0150)等三相驅動器。這些驅動器能夠提供低能耗及低振動的工作,它們不要求霍爾傳感器,因而能夠減小電機尺寸。軟啟動功能使它們能夠穩定地安靜啟動。LV8804FV($1.2555)、LV8805SV($1.1290)集成的軟開關功能實現極為安靜的電機工作。此外,鎖保護功能用于在電機異常停轉時關閉輸出,因而保護驅動器。
圖4:安森美半導體用于電冰箱的電機驅動及其它產品陣容。
4)阻尼器
阻尼器用于起緩沖作用,當作用點運動很慢時,幾乎沒有阻力,而在作用點運動較快時阻力就明顯增大,廣泛用于電冰箱和洗衣機等應用。安森美半導體用于電冰箱阻尼器的電機驅動器包括LB1948M($0.9396)和LV8548M($0.4680)等。這些器件提供高擊穿電壓、高能效、低待機電流及變速控制等關鍵特性。