如何提升工业马达驱动器运转效率降低能源损耗呢？

工业4.0趋势强劲，工厂自动化议题备受关注，而始终在工厂自动化扮演重要设备的马达(Motor)，有研究机构显示其消耗的电力约为全球电力供应的50%。随著半导体及马达驱动技术的进步，如何提升马达运转效率降低能源损耗是一项重要的课题。

安森美 (onsemi) 新一代IPM (Intelligent Power Module) NFAM5065L4B 模块，整合旗下DC-DC Convert , Aux Power PWM IC , OPA & LDO元件，推出高效能低功耗4KW 工业马达驱动器方案，适用于各式交流感应马达，如PMSM, BLDC 等，为业界找寻高效率低功耗马达驱动器，提供一个优质选择。

产品实体图

Demo板照片

方案框图

核心技术优势

1. NFAM5065L4B智能功率模块 (IPM) 的逆变器技术：NFAM5065L4B IPM 模块，是一个完全集成用于三相电机(马达)驱动器的功率级，包括六个具有反向二极管、独立高端Hi-Side栅极(Gate) 的 IGBT驱动器、LVIC 和温度传感器 (VTS)。三相三臂的 IGBT 在配置上于下臂具有独立射极(Emitter)连接脚，以利研发工程师设计电流侦测电路。

2. 保护功能(Protection Function)：系统中的保护功能包括:UVP Lock-out 欠电压锁死，借由外部比较器 (OPA) 电路提供+21A过电流 (Over Current) 保护，研发工程师可以借由外部电阻分压调整过电流保护点，最后通过 CIN 引脚通知MCU 触发保护。

3. 高效率辅助电源及DC-DC 转换器：在此开发板中，DC-Link 是由外部电源提供，由NCP1063 PWM IC组成高效率辅助电源，提供15 Vdc电压给IPM运作。另外运算放大器及过电流保护比较器需要的5Vdc 及3.3Vdc电压，则透过FAN8303 DC-DC 转换IC及NCP718 LDO 提供。

4. 电流侦测电路：安森美NCS2250高速比较器及NCS20166高精密低偏移运算放大器配合NCD98011 UCB ADC 类比转数位模块，提供0.016 A/bit 的整体分辨率及相电流±16.5 A之侦测范围。

方案规格

输入电压 : 200 V to 400 VDC (最大可允许410VDC)

输出功率 : 1KW(连续操作模式) or 4KW (最长15分钟操作时间) (室温Ta=+25°C)

输出电流 : +/-2.5Arms /1KW (IPM单臂)

效率 : 95% (1KW) , 96.2%(4KW)

审核编辑：刘清