Reference design per il controllo dei motori BLDC

In tutto il mondo, i tecnici che si occupano di ricerca e sviluppo devono affrontare diverse problematiche legate al processo di allineamento delle varie industrie locali alla tendenza globale verso i motori elettrici BLDC, fatto che comporta l’abbandono dei design AC tradizionali. Per aiutare i progettisti a vincere questa sfida, Fairchild Semiconductor, attraverso la propria struttura cinese Global Power Resource Center (GPRC), ha messo a punto un reference design per il controllo di motori DC brushless (BLDC) mediante moduli di potenza “smart” SPM includendo anche una funzione PFC (Power Factor Correction) per consentire la semplificazione dei progetti, la riduzione dei costi della componentistica e lo sviluppo rapido di prototipi.

Il reference design RD-401 utilizza il controller PMSM/BLDC trifase FCM8531, il modulo SPM FSB50550A, il PFC Controller Boundary Mode FAN6961 e il dispositivo FSL306LRN Green Mode Fairchild Buck Switch per progettare soluzioni adatte a pilotare motori PMSM fino a 200W.

Le principali caratteristiche della soluzione sono le seguenti:

Soluzione completa per il pilotaggio di motori PMSM
Alto PF bassa THD
Ampio intervallo Vin: 90-265VAC
PFC On/Off selezionabile
Ogni blocco funzionale può essere valutato in modo indipendente
Programma dimostrativo pre-programmato
Ampia protezione su ciascun blocco circuitale

Il reference design RD-401 è disponibile sul sito Web Fairchild all’indirizzo:

http://www.fairchildsemi.com/support/referencedesign/docs/RD-401.pdf

Il circuito RD-401 risolve con successo le sfide che i progettisti devono affrontare nel passaggio verso i design BLDC ottimizzando il layout della PCB, i circuiti di sampling della corrente e gli algoritmi di campionamento della medesima. L’utilizzo del controller FCM8531 in questa soluzione permette di realizzare una varietà di design di riferimento in combinazione con un IDE (Integrated Development Environment) – il Motor Control Development System (MCDS) – che include tre modalità di controllo. Grazie a questi tool, sviluppatori e progettisti possono implementare rapidamente il design di un controllo di motore e valutarne immediatamente i risultati.

Inoltre, il nuovo circuito di riferimento comprende un blocco PFC (Power Factor Correction) per migliorare l’efficienza della trasmissione della potenza. Il modulo PFC agisce anche da pre-regolatore di tensione, ed è in grado di convertire un ampio intervallo di tensioni in ingresso da 90-264VAC a 400VDC in giù. Questo permette al motore e al dispositivo di potenza di funzionare con una piccola corrente pur avendo un’uscita superiore.

“Questo nuovo reference design è completamente funzionale e comprende tutta la circuiteria necessaria per far funzionare un motore“, ha dichiarato Jian Wang, China Regional Sales Director and Director of Motion Control, Asia Pacific di Fairchild Semiconductor. “I clienti devono solo collegare tre fili al motore. Inoltre, la funzione PFC può essere disabilitata semplicemente togliendo un jumper, così da permettere ai clienti di valutare facilmente se la correzione del fattore di potenza abbia un impatto positivo sulle performance della loro applicazione. Un’interfaccia di sviluppo e debugging consente infine ulteriori regolazioni e ottimizzazioni. Si tratta di un design dal consumo efficiente e dall’elevato rapporto prezzo/prestazioni che aiuta ad assicurare un time-to-market ottimale ai nostri clienti“.

I componenti di potenza e il supporto di Fairchild per la progettazione del controllo di motori negli elettrodomestici e nelle applicazioni industriali affrontano la richiesta sollevata dai consumatori e dalle nuove normative che impongono dispositivi e prodotti elettronici dalle prestazioni migliori e dalla superiore efficienza energetica.

Le strutture Fairchild Semiconductor Global Power Resource Center costituiscono una preziosa risorsa per i progettisti di sistemi, poiché consentono di differenziare rapidamente i design e abbreviare il time-to-market. Questi centri sono stati creati per fornire soluzioni innovative ed efficienti nei segmenti del mobile e della gestione della potenza rivolte a un’ampia gamma di applicazioni sia a livello locale che in tutto il mondo. Questa soluzione è stata sviluppata presso il GPRC cinese. La società possiede altri centri nella Grande Cina, a Shenzhen e a Taipei, e negli Stati Uniti, in Germania, nella Corea del Sud e in Brasile.

Per informazioni sui dispositivi utilizzati all’interno di questo reference design è possibile visitare i seguenti indirizzi:

FCM8531: http://www.fairchildsemi.com/pf/FC/FCM8531.html

FSB50550A: http://www.fairchildsemi.com/pf/FS/FSB50550A.html

FAN6961: http://www.fairchildsemi.com/pf/FA/FAN6961.html

FSL306LRN: http://www.fairchildsemi.com/pf/FS/FSL306LRN.html