想要白家電設計更節能？安森美半導體來幫您！

　　近年來，各國政府為倡導節能環保而紛紛出臺新的家電能效標準，當下消費者在購買家電時，除了考慮價格因素，也會將產品是否省電作為一個重要的參考因素。在產品日趨同質化、競爭越來越激烈的白家電市場，家電企業要想立于不敗之地，產品達到更高能效將是重要賣點。

　　電機是家電的核心組成部分：其中高檔電冰箱中使用的電機達5個或更多，用于阻尼器、風扇、制冰機、壓縮機、氣流調節及冷卻流泵等;空調室內機通常使用2個電機用于風扇和百葉窗，室外機通常使用3個電機用于壓縮機、風扇及閥;洗衣機要求采用電機來驅動筒、水泵以及各種泵;烘干機需要電機來驅動筒及鼓風機。因此，在設計中采用高能效的電源轉換及電機驅動/控制方案是設計出高能效家電產品的關鍵。本文將介紹安森美半導體幾款典型應用于白家電產品的電機驅動及控制方案。

　　家電應用要求及設計挑戰

　　1、減小體積

　　消費者越來越青睞體積小巧的電冰箱的趨勢，導致工程師采用更小的電機以優化占

　　用空間。

　　2、降低能耗

　　能耗問題是工程師們在家電應用設計中的一大共同挑戰。例如，如果風扇驅動器的電路板內置，就會產生熱量及并要求消耗額外的電能來把它冷卻。因此，工程師可能會同時要求高能效及具強力冷卻功能的電機。

　　3、靜音驅動

　　實現靜音驅動是工程師的一大目標，以減小家電產品中電機產生的惱人噪聲，為消費者帶來舒適寧靜的使用體驗。

　　4、寬電壓/電流范圍

　　家電中的不同電機應用對電壓及電流范圍有不同的要求。

　　此外，由于家電要求采用高壓電源來驅動，耐用性、安全性及可靠性也很重要。

　　用于白家電的典型的電機驅動器方案

　　安森美半導體是電機控制領域的關鍵供應商，提供寬廣陣容的高能效電機驅動/控制方案，支持最高電壓達600 V，最大電流達50 A，包括12 V無刷直流(BLDC)電機驅動器、24 V BLDC電機驅動器、3相BLDC電機驅動器控制器(驅動電壓達240 V)及600 V或更高電壓BLDC電機驅動器，幫助工程師能設計出更高能效、更安靜工作、占位面積更少的方案用于對電機的電壓范圍及電流范圍有不同要求的冰箱、空調、洗衣機及烘干機等白家電應用。

　　圖1. 用于白家電的電機驅動器/控制器電壓/電流范圍概覽

　　安森美半導體提供的3相電機控制的智能功率模塊(IPM)，如單分流電阻型的STK551U362A-E(10 A)、STK531U369A-E (10A) 和STK531U394A-E (15 A)，以及三分流電阻型的STK554U362A-E(10A) 和STK534U342C-E(5A)，能滿足高擊穿電壓、高能效及高可靠性的要求，是用于驅動電冰箱和空調壓縮機、空調風扇電機及洗衣機筒驅動的理想選擇。

　　這些IPM使用安森美半導體獨特的絕緣金屬基板技術(IMST®)，采用低熱阻、高導熱的絕緣材料將銅箔和金屬基板即鋁基板壓合在一起，金屬的高熱傳導率使功率輸出電路、控制電路及模塊外圍電路能夠貼裝在同一基板上。此技術具有7大技術優勢，包括：易于集成和減少元件數量以降低總成本、內置外圍電路簡化PCB設計以縮短終端產品的設計時間、提供更靈敏更高精度的溫度檢測以實現更可靠的散熱保護、噪聲抑制、降低浪涌電壓、提升能效和降低能耗，以及單列直插式 (SIP) 型封裝優勢。

　　圖2. 安森美半導體智能功率模塊(IPM)采用IMST將多種元器件封裝為模塊

　　因應減小尺寸并提升能效的趨勢，安森美半導體IPM已發展至下一代高能效二合一IPM STK57F-3xx系列用于變頻家電。該系列IPM將升壓PFC轉換器和3相變頻器合二為一，不僅提供更高能效電路，還進一步減少元器件數量，節省PCB占用空間，縮短開發時間，降低組裝成本，加快上市進程。值得一提的是，IPM STK57FU391A-E獲得今日電子與21ic.com聯合舉辦的2014年度TOP-10電源產品獎中的“Top 10電源產品獎”及“技術突破獎”，并再獲得EDN China《電子技術設計》2015年度創新獎中功率與驅動器件類最佳產品獎，彰顯安森美半導體高能效創新的實力。

　　圖3. 安森美半導體用于變頻空調的二合一IPM