原标题：IRMCF343：高性能1500W马达控制方案

　　IR公司的IRMCF343是高性能基于RAM的马达控制,对于高端变频电器马达控制具有低成本和高性能的优势。IRMCF343集成了两个计算引擎：一个是用于无传感器永磁马达控制的运动控制引擎(MCETM)，另一个是8位高速MCU(8051)。晶振频率最大为60MHz，内部时钟最大为128MHz，无传感器控制计算时间典型为11μs，MCETM计算数据范围16位。MCETM的控制元件包含：比例加积分(proportional plus integral)、向量旋转、角度估计、乘法/除法、低损耗SVPWM、单分流IFB。

　　用户可采用图形编译器，来连接这些控制元件，用以编程运动控制算法。该器件提供了主要的，无传感器控制算法的元素(如，角度估测器)，以实现硬件的预定义控制块的功能。该器件还具有一个独特的，模拟/ 数字电路，和算法，完全支持单旁路电流重建。 8051微控制器执行2周期指令(60MIPS，120MHz)。MCE和8051微控制器通过双口RAM连接，来处理信号监测和命令输入。用于 MCETM的，先进的图形编译器被无缝集成到MATLAB/ Simulink中，基于仿真器工具的，第三方JTAG，可用于支持8051开发。IRMCF343为QFP64引脚无铅小型封装。

　　图1 IRMCF343方框图

　　图2 IRMCF343典型应用框图

　　IRMCF343主要性能

　　•最大晶体频率60MHz

　　•最大内部时钟(系统时钟)频率128MHz

　　•无传感器控制计算时间11μs(典型值)

　　• MCETM计算数据范围16位

　　•外部EEPROM，48kbytes，程序RAM加载

　　•数据RAM，8kbytes

　　• GATEKILL延迟(数字过滤)2μs

　　• PWM载波频率计数器16位/系统时钟

　　• A/D输入5通道

　　• A/D转换器的分辨率为12位

　　• A/D转换器的转换速度2μs

　　• 8051指令执行速度2系统时钟

　　•模拟输出(PWM)分辨率8位

　　• UART波特率(典型值)57.6kbps

　　• I/O数(最大)23

　　• QFP64封装(无铅)

　　IRMCF343主要特性

　　• MCETM(运动控制引擎)，基于硬件的计算引擎，用于永磁交流电机的，高效率正弦无传感器控制。

　　•集成功率因数校正控制

　　•支持内部和表面永磁电机

　　•内置硬件外设，用于单分流电流反馈重建

　　•无需外部电流或电压感测运算放大器

　　•三/两相空间矢量PWM

　　•三通道模拟输出PWM

　　•嵌入式8位高速微控制器(8051)，用于灵活的I/O和人机控制

　　•仿真/调试JTAG编程端口

　　•串行通信接口(UART)

　　• I2C/SPI串行接口

　　•看门狗定时器具有独立的模拟时钟

　　•三个通用定时器/计数器

　　•两个特殊的定时器：周期定时器;捕捉定时器

　　•外部EEPROM和内部RAM便于调试和代码开发

　　•引脚兼容IRMCK343，OTP-ROM版

　　• 1.8V/3.3V CMOS

　　无传感器马达驱动平台

　　无传感器电机驱动平台集成PFC，基于iMOTION芯片组，IRMCS3043是一个参考设计平台，可用于IRMCF343。IRMCF343是一个基于高性能RAM的运动控制IC，主要用于家电应用，最高连续输入功率位1.7kW。它的主要目的是实现简单，低成本，和高性能的解决方案，用于先进的家电电机控制。它包含一个主动PFC叶状体端和逆变器级，这两者都同时由IRMCF343数字IC控制。功率级包含电缆沟 IGBT(IRGP4063DPBF)，用于PFC， 以及一个集成功率模块(IRAMX16UP60A-2)，用于逆变器，这是iMOTIONTM芯片组的一部分。用户可以很容易地采用 MCEDesigner软件，对高性能传感器控制进行评估，而无需花费更多的精力(在过去的DSP或基于单片机系统的开发，需要更多的工作)。该平台还提供了完整的B/Ms原理图，和布局图，用户能够根据每个应用程序的需要，量身设计。

　　马达驱动平台性能

　　•连续输入功率1700W

　　•连续输出电流6.0Arms

　　•最大过载输出电流20A峰值

　　•最大内部时钟(系统时钟)128MHz

　　•无传感器控制计算时间为典型11μs

　　•从外部EEPROM RAM加载48kbytes

　　•数据RAM 8kbytes

　　• A/D输入5通道

　　• A/D转换器的分辨率为12位

　　• A/D转换器的转换速度2μs

　　• 8051指令执行速度2系统时钟

　　•模拟输出(PWM)分辨率8位

　　• RS232C波特率(典型值)57.6kbps马达驱动平台主要特性

　　• IRMCF343，基于iMOTION数字控制IC系统

　　图3 IRMCS3043马达驱动平台框图

　　图4 IRMCS3043参考设计套件

　　• MCETM(运动控制引擎)，基于硬件的计算引擎，用于永磁电机的高效率正弦无传感器控制

　　•集成数字功率因数校正(PFC)

　　•支持内部和表面永磁电机的无传感器控制

　　•单旁路电流反馈重建

　　•无需外部电流或电压感测运算放大器电路

　　• 230V/1700W连续功率(电缆沟IGBT)，用于逆变器的PFC和集成电源模块

　　•谐波兼容EN61000-3-2 Class-A

　　•损失最小化空间矢量PWM

　　•双通道模拟输出(PWM)

　　•嵌入式8位高速微控制器(8051)，用于灵活的I/O和人机控制

　　•仿真/调试JTAG编程端口

　　• I2C串行接口EEPROM

　　• MCEDesigner易于操作的工具

　　•灵活的驱动器配置

　　• RS232C接口

　　•过电流、过电压、低压保护

　　• EMI滤波器和开关模式电源