IR公司的IRMCF343是高性能基于RAM的馬達控制,對于高端變頻電器馬達控制具有低成本和高性能的優(yōu)勢。IRMCF343集成了兩個計算引擎：一個是用于無傳感器永磁馬達控制的運動控制引擎(MCETM)，另一個是8位高速MCU(8051)。晶振頻率最大為60MHz，內(nèi)部時鐘最大為128MHz，無傳感器控制計算時間典型為11μs，MCETM計算數(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、乘法/除法、低損耗SVPWM、單分流IFB。
用戶可采用圖形編譯器，來連接這些控制元件，用以編程運動控制算法。該器件提供了主要的，無傳感器控制算法的元素（如，角度估測器），以實現(xiàn)硬件的預(yù)定義控制塊的功能。該器件還具有一個獨特的，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微控制器通過雙口RAM連接，來處理信號監(jiān)測和命令輸入。用于MCETM的，先進的圖形編譯器被無縫集成到MATLAB/ Simulink中，基于仿真器工具的，第三方JTAG，可用于支持8051開發(fā)。IRMCF343為QFP64引腳無鉛小型封裝。
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)部時鐘（系統(tǒng)時鐘）頻率128MHz
•無傳感器控制計算時間11μs（典型值）
• MCETM計算數(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)字過濾）2μs
• PWM載波頻率計數(shù)器16位/系統(tǒng)時鐘
• 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（無鉛）
IRMCF343主要特性
• MCETM（運動控制引擎），基于硬件的計算引擎，用于永磁交流電機的，高效率正弦無傳感器控制。
•集成功率因數(shù)校正控制
•支持內(nèi)部和表面永磁電機
•內(nèi)置硬件外設(shè)，用于單分流電流反饋重建
•無需外部電流或電壓感測運算放大器
•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
•看門狗定時器具有獨立的模擬時鐘
•三個通用定時器/計數(shù)器
•兩個特殊的定時器：周期定時器；捕捉定時器
•外部EEPROM和內(nèi)部RAM便于調(diào)試和代碼開發(fā)
•引腳兼容IRMCK343，OTP-ROM版
• 1.8V/3.3V CMOS
無傳感器馬達驅(qū)動平臺
無傳感器電機驅(qū)動平臺集成PFC，基于iMOTION芯片組，IRMCS3043是一個參考設(shè)計平臺，可用于IRMCF343。IRMCF343是一個基于高性能RAM的運動控制IC，主要用于家電應(yīng)用，最高連續(xù)輸入功率位1.7kW。它的主要目的是實現(xiàn)簡單，低成本，和高性能的解決方案，用于先進的家電電機控制。它包含一個主動PFC葉狀體端和逆變器級，這兩者都同時由IRMCF343數(shù)字IC控制。功率級包含電纜溝IGBT（IRGP4063DPBF），用于PFC， 以及一個集成功率模塊（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，對高性能傳感器控制進行評估，而無需花費更多的精力（在過去的DSP或基于單片機系統(tǒng)的開發(fā)，需要更多的工作）。該平臺還提供了完整的B/Ms原理圖，和布局圖，用戶能夠根據(jù)每個應(yīng)用程序的需要，量身設(shè)計。
馬達驅(qū)動平臺性能
•連續(xù)輸入功率1700W
•連續(xù)輸出電流6.0Arms
•最大過載輸出電流20A峰值
•最大內(nèi)部時鐘（系統(tǒng)時鐘）128MHz
•無傳感器控制計算時間為典型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)時鐘
•模擬輸出（PWM）分辨率8位
• RS232C波特率（典型值）57.6kbps馬達驅(qū)動平臺主要特性
• IRMCF343，基于iMOTION數(shù)字控制IC系統(tǒng)
圖3 IRMCS3043馬達驅(qū)動平臺框圖
圖4 IRMCS3043參考設(shè)計套件
• MCETM（運動控制引擎），基于硬件的計算引擎，用于永磁電機的高效率正弦無傳感器控制
•集成數(shù)字功率因數(shù)校正（PFC）
•支持內(nèi)部和表面永磁電機的無傳感器控制
•單旁路電流反饋重建
•無需外部電流或電壓感測運算放大器電路
• 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)動器配置
• RS232C接口
•過電流、過電壓、低壓保護
• EMI濾波器和開關(guān)模式電源
