3 相 BLDC モーター インバータのハードウェア/ソフトウェア ソリューションにより、98% 以上の効率、PCB スペースの節約、製品化までの時間の短縮を実現
カリフォルニア州サンノゼ発--(BUSINESS WIRE)--（ビジネスワイヤ） -- Power Integrations (NASDAQ: POWI) は本日、3 相 BLDC モーター ドライバ向けの新しい制御ソフトウェアを発表しました。Power Integrations の BridgeSwitch™ 統合ハーフブリッジ モーター ドライバ及び使い易い Motor-Expert™ 構成/診断ツールと組み合わせることで、このハードウェアとソフトウェアの完全なソリューションは、98.2% の効率を実現し、基板スペースを 70% 以上削減します。また、電流フィードバック回路は、30 個の部品が必要だったディスクリート ソリューションに比べて、わずか 3 個の部品で構成されています。エアコンのファン、高速ヘア ドライヤー、冷蔵庫のコンプレッサー、レンジ フードのファン、ウォーター ポンプなど、3 相モーターを使用する家庭用及び業務用機器に最適なソリューションです。
「従来の 3 シャント フィールド指向制御 (FOC) ソリューションでは、モーター電流信号処理に高価でかさばるオペアンプと整合回路が必要でした。」と、Power Integrations のシニア プロダクト マーケティング マネージャーであるCristian Ionescu-Catrina は述べています。「弊社の BridgeSwitch 内蔵ハーフブリッジ IC は、正のハーフサイクルに損失ゼロの電流フィードバックを提供します。また、3 相 FOC ソフトウェアは、他の相電流信号のデータから負のハーフサイクルの電流情報を再構成します。これにより、高価で効率の悪い外付けの電流検出抵抗、オペアンプ、整合回路とそれに伴う複雑さが不要になります。」
Power Integrations の新しいソフトウェアでは、既存の単相コードのライブラリに 3 相の FOC が追加されています。これにより、Motor-Expert グラフィカル ユーザー インターフェイス (GUI) でモーターの回転数やトルクをリアルタイムに調整することができます。コードは 48 MHz でどの Arm® Cortex®-M0 でも動作し、ハードウェア アクセラレータ ブロックを必要としません。また、他の同等 MCU にポーティングすることもできます。現在のモデリング アルゴリズムは堅牢で信頼性が高く、リアルタイム イベントへの低遅延応答を含む、広範囲にわたる静的及び動的テスト条件をクリアしています。高い電流精度により、低ジッターでの動作が可能です。新しいコードは MISRA (Motor Industry Software Reliability Association) C に準拠し、ポータブルでモジュール化されており、ユーザーはどのソフトウェア レイヤも変更することができます。
BridgeSwitch IC による 3 相モーター制御の仕組み
Power Integrations の BridgeSwitch IC は、ローサイド FREDFET に流れる電流をマッピングしたモータ電流出力信号を提供します。内蔵センス FET は、損失ゼロの電流検出を実現しています。整流時に逆並列ボディ ダイオードが導通すると、センス回路は電流情報を得ることができません。ゲイン増幅内蔵により、電流位相信号をマイコンの ADC 入力に直接接続することができます。ローカル センス回路は、高い S/N 比とそれに見合った高精度の電流のアナログを提供します。新しいソフトウェアには、3 相の電流信号の位相シフトした三角関係を利用し、負の位相電流情報を正確に推測する再構成アルゴリズムが搭載されています。
アップデートされた Motor-Expert 設計ツール
Motor-Expert 2.0 は、Power Integrations の使い易い、BridgeSwitch IC ファミリー用モーター制御構成/診断ツールです。入力パラメータを簡単に操作できる GUI や、シリアル モードでモーター コントローラとやり取りするためのターミナル エミュレータを提供します。また、モーション スコープ機能により、コントローラーの重要な変数をリニア グラフで表示し、リアルタイムに確認することができます。
Ionescu-Catrina は、次のように述べています。「精密な制御、チューニング、最適化には、数ヶ月に及ぶソフトウェア開発が必要です。Power Integrations は、設計エンジニアのニーズを考慮して Motor-Expert 2.0 を作成しました。この新しいツールは、BLDC ドライブ設計のコストと複雑さを軽減し、新しくリリースされた 3 相モーター制御ソフトウェア及びデザイン例 DER-964 と連動して、モーター ドライブ開発のための完全なツールを提供します。」
モーターとアプリケーションの調整には、コードを再コンパイルすることなくリアルタイムで更新される制御ループ係数を使用して、Motor-Expert 2.0 の GUI を介して実行されます。このインターフェイスにより、電流、速度、ステータス、電流エラー、速度エラーなどの状態を表示し、システムの動作を視覚化することもできます。ソフトウェア インターフェイス内の診断フィールドは、インバーターとモーターの動作を明確にします。
Motor-Expert 2.0 は、3 相及び単相のモーター ドライバ設計に対応しており、前バージョンの Motor-Expert を置き換えたものです。
入手と情報源
BridgeSwitch 内蔵ハーフブリッジ IC DER-964 を 3 個使用した 3 相インバータのデザイン例で、ヒートシンク不要で最大 300 W の出力が可能です。従来のフィードバック測定で見られたシャントやオペアンプを排除し、コンプレッサー、レンジ フード、住宅用/商業用ファンやポンプなど幅広い用途に対応します。この設計は 98.2% の効率で、65 mm x 50 mm の基板を使用し、Cortex-M0 または同等のマイクロ コントローラに使用できます。
完全な BridgeSwitch、Motor-Expert 2.0、及び 3 相モーター制御ソフトウェア ソリューションが本日から提供開始されました。これには、ソフトウェア アーキテクチャ、API、関数、呼び出し、コードで使用される変数などの、ダウンロード可能なマニュアルが含まれます。
新しい 3 相モーター制御コードと Motor-Expert 2.0 ツールは、Motor-Expert Suite の一部として、コード内の BridgeSwitch IC と一緒に使用できるよう無償ライセンスで提供されます。BridgeSwitch IC チップセット 10,000 個ロット時の単価は 1.69 米ドルからです。詳細については、Power Integrations の営業拠点までお問い合わせください。
Power Integrations について
Power Integrations, Inc. は、高電圧電力変換用半導体技術で業界をリードする革新的企業です。Power Integrations の製品は、クリーン電源エコシステムに欠かせない要素になっており、再生可能エネルギーの生成を可能にするとともに、ミリワットからメガワットに及ぶアプリケーションにおいて効率的な電力伝送と電力消費を実現します。詳細については、www.power.comをご覧ください。
Power Integrations、power.com、Power Integrations ロゴ、Motor-Expert、及び BridgeSwitch は、Power Integrations, Inc. の商標または登録商標です。Arm 及び Cortex は、米国またはその他の地域における Arm Limited (またはその子会社) の登録商標です。その他の商標はすべて、それぞれの所有者に帰属します。
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