作者 / 費翔 貝能國際有限公司

摘要：由于市場上占比最大的是“1PFC+1MOTOR”的控制方案，本文重點介紹了Infineon公司電機控制專用芯片IRMCF188的應用方案。

0 引言

　　目前市場上空調變頻方案主要分日系和歐美系兩類，日系由瑞薩和NEC方案為主，歐美系則以TI方案和本文重點介紹的Infineon的iMotionTM方案為代表。iMotionTM方案與其他方案的主要不同。由于iMotionTM方案是一個專用電機驅動方案，芯片已經內置了經過市場驗證的完整的電機驅動算法，客戶只需要集中精力于把系統調試穩定，并完成自己的空調外機主控程序，就可以迅速完成外機開發，加快產品上市的進度。

1 iMotionTM方案簡介

　　iMotionTM方案硬件是基于Infineon公司高性能微處理器完成的，處理器內部分為兩個核心，MCE核和MCU核如圖1。其中，MCE是電機驅動核，所有電機驅動相關的工作都由這部分完成;ASE是在MCE內的一部分，主要完成一些信號處理和ADC的工作;MCU部分是一個基于51核的8bit MCU，主要用來完成配置MCE以及其他一些周邊外設的控制。

　　對于MCE核內的電機控制算法，Infineon公司根據不同的需求發布了不同的固件程序，一般情況下可以直接使用，只需要完成電機參數配置即可;對于特殊需要，可以用Matlab進行功能的更改，Infineon公司發布的所有固件，都有對應的Matlab文件發布，使用者可以按需要更改。

　　針對變頻空調應用的不同，Infineon公司推出了“1PFC+1MOTOR“應用的IRMCF188方案和“1PFC+2MOTOR”應用的IRMCF311方案，因為市場上占比最大的是“1PFC+1MOTOR”的控制方案，所以本文重點介紹IRMCF188方案的配置和使用情況。

2 IRMCF188芯片介紹

　　IRMCF188芯片擁有64K Flash和16K RAM，采用TQFP64封裝，這個配置可以滿足目前絕大部分空調外機對MCU資源的需求，可以完成變頻空調外機的單芯片方案的應用。

　　IRMCF188芯片內部資源的框圖如圖2。可見MCE部分完成了PFC的驅動和保護，電機部分的驅動和保護以及各電壓電流的AD采集;MCU部分則包括了通用MCU需要的外設資源，他們兩者之間通過雙口RAM來進行數據交換，這樣可以保證數據交換的及時和有效。

　　另外需要注意的是，IRMCF188芯片包含了內置的高速運放和比較器，好處是可以減少方案外部器件的使用，降低整體BOM(物料清單)成本，并縮小印制板所需面積。另外，內置的運放和比較器可以完成電機的單電阻或雙電阻電流采樣、保護，以及PFC的電流采樣和交流電壓采樣等工作，只需要通過外部的阻容網絡來配置合適的參數即可。這些所有的初始化工作全部由MCE部分固件完成，使用者完全不需要參與控制。

3 IRMCF188變頻空調外機應用

　　圖3是一個標準的變頻空調外機應用框圖，配合交流風機和毛細管，可以應用于1.5P及以下的三級能效外機。

　　因為使用了IRMCF188控制方案，外圍的運算放大器和比較器都可以省掉，整個結構簡單明了，非常有利于產品的開發驗證，以縮短產品上市周期。

4 IRMCF188電機參數配置

　　Infineon公司為iMotionTM電機控制應用準備了詳細的開發文檔和工具，具體內容可以到Infineon公司的官網下載。安裝完以后，在安裝目錄主要有三個工具，用來配置、調試和燒錄iMotionTM芯片。

　　通過這些工具，可以用最短時間完成一個變頻空調外機PFC加壓縮機控制的評估和調試，后續只需要再按照整機控制的要求，完成主控部分(8051部分)程序的設計開發即可，對于現在空調整機變化頻繁的時代來說，開發周期的縮短會在市場上產生直接可觀的經濟效益。

5 結論

　　IRMCF188芯片做為Infineon公司推出的電機控制專用芯片，以其高集成度和簡潔的開發模式，針對變頻空調外機1PFC+1Motor的應用有其他方案不可比擬的技術優勢，可以幫助客戶用最短的時間，最優的成本完成變頻空調外機的設計。而且其內置電機控制算法經過十幾年的積累，已經可以完全滿足目前變頻空調市場對控制方案的苛刻要求，方案的風險可以降到最低，是目前變頻空調外機方案首選的控制方案之一。

　　本文來源于《電子產品世界》2018年第10期第74頁，歡迎您寫論文時引用，并注明出處。