英飞凌高可靠性低压马达驱动方案(2014研讨会)
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英飞凌推出智能电源开关,增强24V工业设备的可靠性
英飞凌科技股份公司(FSE代码:IFX / OTCQX代码:IFNNY)近日推出面向24V工业控制和自动化应用的第二代ISOFACE™隔离8通道高边开关。
新款ISO2H823V集成了诸多诊断功能,可以清楚地看见设备状态,从而有助于缩短成本不菲的设备停机时间。
该器件将工业控制器的低压控制侧元件与直接连接至车间设备的输出设备隔离开来。
用于在工业设备的控制侧与处理侧之间实现隔离的典型解决方案是运用工作温度范围有限,并且会发生老化和有温度漂移效应的光耦合器。
ISO2H823V IC则可满足2.5kV隔离电压(符合IEC 61131-2标准),并且具备更高工作温度范围和数字功率控制功能,以驱动8路600mA输出通道。
得益于此,采用ISO2H823V IC的系统不仅具备更可靠的性能,而且其完整PCB的尺寸仅为采用光耦合器的一半。
新推出的这款IC适合用于各式24V工业控制系统,包括可编程逻辑控制器(PLC)、分布式控制系统、工业PC和通用控制设备等。
在需要保证持续运行的系统如大型化工厂、生产线和现场作业重型设备等,集成式诊断功能发挥着举足轻重的作用,它们不仅能够最大限度缩短意外停机时间,而且可以加快维修进程。
英飞凌科技股份公司应用营销总监Thomas Schmidt表示:在工业生产过程中,一台机器停工,会致使整条生产线停转,而恢复生产往往需要几个小时的时间,结果导致严重的损产和浪费。
ISO2H823V提供的众多片上诊断功能,可用于查明电源开关的实时状态。
采用该器件,设备供应商可以设计出更加强健、可靠、易于维修的电子控制单元,从而最大限度缩短工业设备用户的意外停机时间。
五巨头联合打造高可靠性IIOT方案
Mocana是一家专注于安全技术的创业型公司,它不仅仅关注于数据上的
安全,对于承载数据的设备或者平台也提供安全方面的解决方案,目标指向
现在越来越流行的物联网领域。
随着智能工厂、基础设施、自动化系统以及
其他物联网应用的广泛扩展,网络安全问题也就显得越来越重要。
Mocana推出了IoT Security Platform stack(物联网安全平台技术栈),按照这个标准规范能够实现多样化的功能组合,同时提供全面的网络安全保护。
图1:Mocana推出的IoT安全平台技术栈架构
近日Mocana联合Microsoft(微软)、Infineon(英飞凌)、Avnet(安富利)和Xilinx(赛灵思)四家行业领先大厂共同打造了一个高度集成、可靠的物
联网(IoT)硬件平台,该平台符合最新的网络安全标准,是一款既适用于工业物联网也适用于小型物联网应用的灵活可靠的硬件平台。
图2:Mocana公司联合Microsoft、Infineon、Avnet和Xilinx推出的硬件
平台
该硬件平台核心采用的是Avnet推出的UltraZed-EG SoM模块,移植的实时操作系统和相关软件应用都运行在Xilinx Zynq UltraScale+ MPSoC器件上,。
电动自行车解决方案----英飞凌马达控制巡回研讨会电动自行车解决方案----英飞凌马达控制巡回研讨会
为什么电动自行车?
?电动自行车提供多种选择:人力骑行、电动或电助功能;电动自行车属于非机动车管理范畴,最高时速被局限在20km/h,这既保证了一定的车速,也保证了行车安全;传统自行车费力、费时、效率低;摩托车排放污染严重,噪音超标,也不便存放;电动自行车结合两者优点:省力舒适、无排放污染、噪音低、价格适中。
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XC866 主要特性及优势
?两个独立计时器可分别产生PWM--- 16位分辨率--- 中间/边沿对齐模式--- 计时器寄存器可同时更新三个比较/捕获通道--- 可产生6个PWM输出--- 霍尔信号硬件滤波--- 输出有效电平可选,以适用不同器件--- 自动检测速度,相位移功能及超时保护功能BLDC块交换功能--- 通过霍尔信号检测转子位置--- CTRAP紧急停止功能多通道模式--- 可灵活采用计时器进行调制自动触发ADC
英飞凌电动自行车解决方案.pdf。
Infineon FS45MR12W1M1-B11 7.5kW马达驱动方案infineon公司的评估板Eval-M5-E1B1245N-SiC是7.5 kWCoolSiC™ MOSFET马达驱动器,包括有三相SiC 功率模块,和装备了M5 32引脚接口连接器如XMC DriveCard 4400的控制板,具有CoolSiC™ MOSFET马达驱动的特性.评估板Eval-M5-E1B1245N-SiC包括有六块电源模块FS45MR12W1M1_B11和EiceDRIVER™ 1200 V绝缘栅驱动器1EDI20H12AH.模块额定耐压指标为1200V,开态电阻为45 mOhm.输入电压为340~480 VAC,集成了NTC温度传感器,最大马达输出功率7.5kW,板上集成了EMI滤波器,在电源和信号部分间绝缘,隔离的Δ∑-ADC电流检测,热敏电阻输出,过流和短路硬件保护,超温硬件保护,保护时所有六个开关开断.主要用在马达控制和驱动,太阳能系统解决方案和不间断电源(UPS).本文介绍了评估板Eval-M5-E1B1245N-SiC主要特性和优势,框图和主要指标,电路图,材料清单和PCB装配图.Eval-M5-E1B1245N-SiC CoolSiC™ MOSFET motor drives evaluation board for 7.5 kWThis complete evaluation board including a 3-phase SiC power module for motor drive applications. In combination with control boards equipped with the M5 32-pin interface connector such as the XMC DriveCard 4400, it features and demonstrates our CoolSiC™ MOSFETs in motor drives.The evaluation board was developed to support customers during their first steps designing applications with the sixpack power module FS45MR12W1M1_B11 and EiceDRIVER™ 1200 V isolated gate driver 1EDI20H12AH. The module has a rated blocking voltage of 1200 V at a typical on-state resistance of 45 mOhm. It is optimized for motor drive applications with a very high-frequency switching operation.评估板Eval-M5-E1B1245N-SiC主要特性:EasyPACK™ 1B 1200 V / 45 mΩ sixpack module with CoolSiC™ MOSFETLead-free terminal plating; RoHS compliantLow inductive designIntegrated NTC temperature sensorThe evaluation board characteristics are:Input voltage 340~480 VACMaximum 7.5 kW motor power outputOn-board EMI filterBasic insulation between power and signal partIsolated current sensing with Δ∑-ADCIsolated sensing of dc-link voltage by Δ∑-ADCThermistor outputOverload and short-circuit hardware protectionOvertemperature hardware protectionAll six switches turn off during protectionRugged gate driver technology with stability against transient and negative voltage Auxil iar y power supply with 5 VMeasurement test points compatible with standard oscilloscope probesPCB is 259 mm x 204 mm and has four layers of 35 μm copper each评估板Eval-M5-E1B1245N-SiC主要优势:MADK is optimized to GPD / Servo drives with very high f swIncluding the Easy 1B with CoolSiC™ MOSFE T in sixpack configuration Equipped with all assembly groups for sensorless field oriented control (FOC) Overtemperature and overcurrent protection as well as short circuit protection Diagrams图1.评估板Eval-M5-E1B1245N-SiC框图评估板Eval-M5-E1B1245N-SiC主要指标:评估板Eval-M5-E1B1245N-SiCThis application note provides an overview of the evaluation board Eval-M5-E1B1245N-SiC including its main features, key data, pin assignments and mechanical dimensions.Eval-M5-E1B1245N-SiC is a complete evaluation board including a 3-phase SiC power module for motor drive applications. In combination with control boards equipped with the M5 32-pin interface connector such as the XMC DriveCard 4400, it features and demonstrates Infineon’s CoolSiC™ MOSFETs in motor drives.The evaluation board Eval-M5-E1B1245N-SiC was developed to support customers during their first steps designing applications with the sixpack power module FS45MR12W1M1_B11. The module has a rated blocking voltage of 1200 V at a typical on-state resistance of 45 mOhm. It is optimized for motor drive applications with a very high-frequency switching operation.The Eval-M5-E1B1245N-SiC evaluation board is part of the iMOTION™ Modular Application Design Kit for motor drives (iMOTION™ MADK).The MADK platform is intended for use at various power stages with different control boards. These boards can easily be interfaced via the iMOTION™ MADK-M5 32-pin interface connector to control boards such as the XMC DriveCard 4400 or XMC DriveCard 1300.This evaluation board is designed as an easy-to-use power stage based on Infineon’s 3-phase power modules. The board is equipped with shunts in the phase output enabling the implementation of sensorless control. It provides a three-phase AC connector, EMI filter, rectifier and a 3-phase output for connecting the motor. The power stage also contains isolated current, voltage and temperature sensing circuits.The Eval-M5-E1B1245N-SiC evaluation board is available via regular Infineon distribution partners as well as on Infineon’s web site. The features of this board are described in the design feature chapter of this document. The remaining paragraphs provide information enabling customers to copy, modify and qualify the design for production according to their own specific requirements.Environmental conditions were considered in the design of the Eval-M5-E1B1245N-SiC. The design was tested as described in this document, but not qua lifi ed in terms of safety requirements, manufacturing and operation over the entire operating temperature range or lifetime. The boards provided by Infineon are subject to functional testing only.Evaluation boards are not subject to the same procedures as regular products regarding Returned Material Analysis (RMA), Process Change Notification (PCN) and Product Discontinuation (PD). Evaluation boards are intended to be used under laboratory conditions and by trained specialists only.潜在应用:Motor control and drivesSolutions for solar energy systemsUninterruptible power supply图2.评估板Eval-M5-E1B1245N-SiC外形图图3.评估板Eval-M5-E1B1245N-SiC正面概述图图4.评估板Eval-M5-E1B1245N-SiC侧面图图3和图4中数字功能表:图5.驱动器板连接器电路图图6.主输入和预充电电路图7.EMI滤波器电路图8.辅助电源电路图9.功率级图10.单相腿驱动器电路图11.驱动器电源电路图12.驱动器电路整流器电路图13.评估板NTC测量电路图14.相位电流测量电路图15.DC总线电压测量电路图16.数模转换测量电路图17.保护电路和温度测量电路图18.短路保护电路图19.评估板Eval-M5-E1B1245N-SiC顶层装配图图20.评估板Eval-M5-E1B1245N-SiC底层装配图。
英飞凌3.3kV的IGBT模块作为一款成熟的产品,芯片技术已经从第二代发展到了第三代。
不少传统的传动行业客户会使用3.3kV等级的模块,轨道交通牵引行业更是大量使用3.3kV等级的模块。
高压变频行业客户也正逐步采用3.3kV系列模块进行技术更新,以替代传统1.2kV,1.7kV级联模式的复杂系统。
因此,对3.3kV等级的IGBT模块驱动电路进行研究十分有意义。
目前,市场上专业驱动器生产厂商有相关配套驱动器产品提供给客户选择,但是做为一款广泛应用的模块产品,很有必要做更深入的细节分析,希望能够帮助客户更安全合理的使用3.3kV系列模块产品。
英飞凌作为全球最大的功率半导体厂商,总部位于德国慕尼黑,可以提供从发电、输电到用电整个链条所需的功率半导体和功率模块。
英飞凌科技(中国)有限公司是2003年7月在上海成立的,除了负责中国区的市场和销售外,还拥有应用研发中心。
其中有关IGBT模块的支持则是亚太区的应用技术中心。
多年来,在半导体解决方案和客户服务上持续在业内居于领先。
对于3.3kV的驱动,无论是电路本身还是并联使用时的均流问题,英飞凌都有合适的解决方案。
所有相关测试都是在英飞凌上海的实验室完成。
本文主要从安全隔离、门极电路、有缘钳位和短路保护这几个方面来简单介绍下设计时要注意的事项。
这里借助一款使用英飞凌驱动芯片1ED020I12的3.3kV驱动设计来作分析,图1和图2分别为驱动板和适配板的实物图。
另外,英飞凌还能够提供3.3kV并联方案的测试板。
图1 3.3kV驱动板图2 3.3kV有源适配板1. 驱动的安全隔离在设计高压IGBT驱动电路时,首先要考虑的就是安全隔离的问题。
不同电压等级的IGBT模块有不同的隔离要求,包括驱动信号与主电路的隔离以及初级供电电源与主电路的隔离。
驱动信号与主电路的隔离可以用光纤来实现。
用光纤隔离不仅绝缘好,使用方便,而且抗干扰能力也强。
使用光纤连接信号时要注意光纤收发器的工作温度,常见的塑料光纤,工作温度最高不超过85℃,可靠的工作环境温度一般是0℃~70℃。
英飞凌EiceDRIVER™门极驱动芯片2尊敬的客户及合作伙伴:您好!电力电子应用需要用到功率器件开关,而功率器件开关需要最合适的门极驱动解决方案。
电池驱动的应用、小型和大型家电、计算和电信服务器、电动车充电桩、太阳能和机器人等应用都电路设计有特殊的需求。
合适的门极驱动配置对于所有功率器件——无论是分立式还是功率模块——都至关重要。
运用最新技术的分立式器件——包括CoolMOS™和OptiMOS™ MOSFET、TRENCHSTOP™IGBT、CoolGaN™氮化镓HEMT、CoolSiC™碳化硅MOSFET——以及开放框架模块(如Easy、Econo功率模块),都需要细调门极驱动电路才能充分发挥出它们的能力。
针对CoolGaN™和CoolSiC™等新式宽带隙功率器件,我们最常被问及的问题之一是“你们是如何驱动它们的呢?”英飞凌门极驱动提供从0.1 A到10 A的一系列典型的输出电流选项,适用于任何功率器件型号。
快速短路保护、可编程的死区时间、直通短路保护及有源关断等全面的门极驱动保护功能,使得这些驱动适用于包括CoolGaN™和CoolSiC™在内的所有功率器件。
英飞凌门极驱动还具备集成自举二极管、使能、故障报告、输入过滤器、OPAMP和DESAT保护等更先进的功能。
有源米勒箝位,和独立的拉/灌电流输出引脚功能,还有助于提高设计的灵活性。
英飞凌EiceDRIVER™系列门极驱动让客户更容易驱动所有功率器件和功率模块。
针对电气隔离需求,英飞凌既提供基础型隔离产品,也提供增强型隔离产品。
我们始终坚守承诺,让英飞凌成为品质的代名词。
英飞凌拥有现代化的前瞻性质量管理体系,可通过将客户需求转化为实实在在的行动来支持公司的卓越运营。
我们致力于在成本、质量和上市时间上做到一流。
英飞凌的质量方针相当于一个安全屏障,能够避免以牺牲品质为代价来提高生产率。
英飞凌是功率半导体解决方案全球领先的供应商之一,可让您的生活更轻松、更安全、更环保。