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纳芯微模拟IC解决方案助力多联机中央空调节能降噪

  据行业叙述显示,2023年整年中邦焦点空调的墟市实行了4。6%的增加,继2022年墟市下滑后从头迎来了一波增加。个中工程项目占总墟市的70%,墟市占领率有小幅增加,增加率为5。7%;而家装零售墟市占比仅为30%,增加率也仅有2。1%,增加相比照较舒缓。

  2023年中邦焦点空调墟市占比前三的产物种别折柳为:众联机组,单位机组和离心计组。个中众联机的操纵占比最高,高达48。7%,位居第一;其次为单位机组,占比为18。8%。

  众联机组焦点空调取得高速增加要紧缘由是其装置本钱低贱、操纵敏捷、能效高,是以取得了墟市的广博迎接,特别是新兴行业的炎热助推了工程项目墟市的增加,成为其敏捷增加的要紧饱吹力。

  众联机组焦点空调采用“一拖众”的架构,即由一个室外机鼓动众个室内机,室内性能够孤单装置正在分别房间里,每个室内机都邑对应一个线控器,通过反应的温度、湿度等音讯,能够自愿调整出风口、风量以及制冷、制热功率等,以依旧舒服的室内温度。众联机的工夫趋向要紧为两个倾向,一是节能降噪,即须要室外机以至室内机都有变频才能;二个是高舒服度和节能环保,即对空调的风量和温湿度实行特别精准的负责,同时省略空调制冷介质冷媒的透露。

  纳芯微具有足够的传感器产物组合,也许满意人们提升舒服度的央求,并适宜绿色环保的趋向。

  另外,纳芯微还也许供给足够的模仿IC治理计划。如下图所示,为众联机组的室外机和室内机编制框图,上半一面为室外机,下半一面为室内机。室外机顶用到大方的模仿IC,凭据其电途拓扑所示,市电调换电输入经历PFC料理转换为高压直流电,然后供电给两个电机的母线。电机的驱动采用IGBT或IPM直接负责。因为MCU每每位于低压端,而IGBT位于高压端,是以须要分开驱动器来负责这些功率管;同时,室外机和室内机之间须要通过RS485或CAN总线实行通讯;因为这两套编制每每不共地,是以须要分开接口。

  目前,墟市上的主流分开工夫有三种:光耦分开、磁耦分开和容耦分开。比起光耦分开工夫,容隔分开工夫采用耐压500V/μm的二氧化硅作分开介质,耐压高且操纵寿命长,牢靠性和绝缘度很高,同时相较与磁耦分开本钱更低。纳芯微的分开产物均基于容耦分开工夫实行拓荒,产物囊括数字分开器、分开驱动、分开接口、分开运放等产物。

  另外,纳芯微的产物采用双边高压电容分开工夫,由两一面构成,掌握各有一个Die,两者之间都有分开电容,是一种双电容分开形式,也叫巩固型分开。纵然有一个电容损坏,再有此外一个电容,能够满意产物耐高压、长命命、宽温度领域的需求。纳芯微的产物均通过了UL、VDE、CQC等各样认证。与此同时,纳芯微的容隔产物采用自有专利的Adaptive OOK 形式实行编码传输,高电寻常发出一个高频正弦波,低电寻常不发,然后实行解调,差分传输能够将极少共模扰乱滤掉,以提升CMTI(共模瞬态抗扰度),同时具有更低电磁辐射和更低误码率的好处,芯片鲁棒性也更高。

  跟着母线电压或开闭频率提升,正在开闭历程中会导致很高的dv/dt;同时为了实行小型化,受限的构造也会发作寄生阻抗,给驱动环途带来极少自己电感,dv/dt的充放电或者会崭露回途波动。是以为了避免波动并满意高频化央求,须要采用带米勒钳位的分开驱动。

  其任务道理为:陪伴上下管掀开发作的dv/dt,米勒电容会发作一个电流,若是驱动回途阻抗较大,由于米勒电容发作的电流会导致较大Gate电压,导致本来紧闭的管子会误掀开,使上下管短途,以至损坏管子;带米勒钳位的分开驱动能够供给出格低阻抗的回途途途,将米勒电流开释到地,使门级值钳位到很低的电压,避免管子掀开。

  是以,许众空调或电源利用都选取带米勒钳位的分开驱动,能够满意高频化央求,供给更褂讪的电流输出,同时避免管子掀开。综上,带米勒钳位的分开驱动正在避免波动、满意高频化央求、供给低阻抗回途途途以及避免管子掀开等方面具有主要效用。

  纳芯微分开单管驱动NSI6601M已大方利用于空调压缩机,要紧用来驱动IGBT。该产物驱动电流为5A,集成米勒钳位效力,CMTI高达150kV/μs。该产物有两种封装可选,一种是窄体SOIC-8,另一种是宽体SOIC-8。

  空调的压缩机或者会崭露IGBT短途,一种处境是上下管短途,会直接烧掉IGBT;另一种处境是电机对地短途,好比上管掀开对地短途后,会有很大的电流流过IGBT直到电机的地,以致管子损坏,以至损坏电机。所以带掩护效力的分开驱动产物也许有用功率管,掩护编制。

  纳芯微分开单管驱动NSI68515带DESAT掩护效力,可检测DESAT脚的分开耐压。当爆发过流时,电压会崭露极少变更,通过DESAT引脚检测过流处境,尔后实行软闭断,即正在过流之后逐渐闭断开释电流,省略电压过充,避免IGBT损坏,以保障编制褂讪运转。

  NSI68515采用电流型输入,集成了米勒钳位、DESAT掩护以及软闭断等效力。CMTI高达150kV/μs,分开任务耐压高达2121V DC,驱动电流高达5A,米勒钳位电流为4A,接济轨到轨输出,结温为150℃,也许很好满意空调压缩机的利用场景,目前该款产物已正在主流焦点空调中有大方操纵。

  第二代数字分开器NSI82xx系列包罗一通道、两通道、三通道、四通道和六通道的产物,封装类型许众,广博接济各样编制计划和PCB构造。考查数字分开器机能的一个要紧目标是CMTI,纳芯微NSI82xx系列数字分开器的CMTI比业内极少产物的裕量高1。5至2倍。正在ESD方面,单面和双面都比竞品同类型产物裕量更高,单面ESD可达8000V,双面可达15kV。

  NSIP8308x系列是集成度出格高的三合一分开接口,将数字分开器、RS485接口以及电源集成正在一同。集因素开电源能够省略电源轨,仅用一起电源即可为芯片分开供电。RS485接口产物的速度出格高,可达16MHz;CMTI可达±150kV/μs。NSIP8308x系列众款产物接济全双工和半双工。

  除了传感器和分开类产物,纳芯微的非分开驱动也正在焦点空调有着广博的利用。其非分开5A双通道低边驱动产物NSD1026V合用于空调PFC的IGBT驱动。其输入端能够耐受高达-10V的负压,同时具有5A反向电流效力,无需实行输出掩护。因为须要驱动PFC低边的IGBT,所以正在负责器、MCU和驱动器构造都或者发作极少寄生电感,并发作负压,正在输入端两个地之间酿成一个压差,使输入侧崭露负压,输入侧发作-10V的负压能够保障芯片的褂讪运转。

  此外,因为驱动器内部打线以及PCB走线会变成寄生电感,驱动器会因输出过冲波动而损坏,若是能继承5A峰值反灌电流,就为过充能量供给了开释途途,能够正在极少构造央求较量高的产物中操纵。

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