家用洗衣机 | 必易微提供一站式芯片解决方案
时间:2023-09-01 16:14来源:
摘要:必易微在AC-DC转换,高压Buck、DC-DC转换、MOS的栅极驱动、变频电机电流检测方面提供一站式解决方案,帮助洗衣机打造高可靠性、高能效功率系统。
空调、冰箱、洗衣机等产品通常称为“白色家电”(简称为“白电”),主要是指能够帮助人们减轻劳动力、改善日常生活的家用电器,外观以白色为主。其中洗衣机主要是利用电能产生机械作用来洗涤衣物的清洁电器,由箱体、洗涤脱水桶(有的洗涤和脱水桶分开)、传动和控制系统等组成,有的还装有加热装置。
按照开关电源架构进行区分,洗衣机内部系统可以分为隔离式和非隔离式两种方式,必易微在 AC-DC 转换,高压 Buck、DC-DC 转换、MOS 的栅极驱动、变频电机电流检测方面提供一站式解决方案,帮助洗衣机打造高可靠性、高能效功率系统。
按照开关电源架构进行区分,洗衣机内部系统可以分为隔离式和非隔离式两种方式,必易微在 AC-DC 转换,高压 Buck、DC-DC 转换、MOS 的栅极驱动、变频电机电流检测方面提供一站式解决方案,帮助洗衣机打造高可靠性、高能效功率系统。
图 1. 隔离洗衣机系统框图
图 2. 非隔离洗衣机系统框图
DC-DC 方案
必易微针对洗衣机提供多种灵活的 DC-DC 解决方案,可以满足各种客户不同的需求。白电第三代解决方案 KP522302E 是最优的解决方案,具有行业内先进的效率,EMC,动态及抗浪涌变现,详细内容可以参考近期发布的两篇关于空调和冰箱的完整解决方案。
定频版本 KP522308E 也可以设计成 Flybuck 拓扑,实现隔离供电输出,广泛应用在非隔离电源系统里面对应的 TFT 屏、紫外线杀菌等模块的隔离供电。同时,必易微提供 Flybuck 的全套方案设计支持,详细参考“参考设计 | 适用于半桥结构的隔离式 IGBT 栅极驱动 Flybuck 电源”。
图 3. Flybuck 电路图
图 4. 更精简电路图对比
表 2. KP522405 和 Vendor A 高集成度性能对比
中高压 Buck(SOT23-6) 全系列兼容,满足客户多样化需求。
● 17V 系列,30V 系列,36V 系列兼容
□ MV: 4.5V~17V, 2A/3A/4A/5A/6A
□ HV: 4.5V~30V, 2A/3A
□ HV: 4~36V, 0.6A/1A
● 不同工作模式互相兼容
□ 17V COT 模式, 30V 和 36V PCM 模式
● 轻载高效模式(01)和定频模式(08)
● 500k & 600kHz 低频和 1.2MHz 高频
● 0.6V, 0.768V, 0.8V 不同基准版本
● 抖频模式和无抖频模式
● 可控 SR 版本
表 3. DC-DC 方案选型表
AC-DC 方案
1. 反激方案
KP3667X 是集成 700V 高压 MOS 的 SSR 功率开关管系列产品,包含 KP36673、KP36674 和 KP36675。它内置 700V 高压启动 JFET,可以省去启动电阻,降低启机延迟和待机功耗;内部具有高精度 132kHz 开关频率振荡器,且带有抖频功能以优化 EMI;集成完备的保护功能。
KP3637X 是集成 700V 高压 MOS、带 Line OVP/BOP 功能的 SSR 功率开关管系列产品,包含 KP36373 和 KP36374。Line OVP/BOP 功能使电源在输入电压异常时停机保护,从而增加了电源的可靠性;KP3637X 可以满足 DC 输入和 AC 输入两种配置方式。
2. 非隔离方案
KP3116 和 KP3126 是集成 700V 高压 MOS 的非隔离功率开关管产品,支持反激、降压和升降压拓扑。该系列产品采用了多模式 PWM 控制技术,有效简化了外围电路设计;芯片内部峰值电流检测阈值可跟随实际负载情况自动调节,可以有效降低空载情况下的待机功耗。使用 Buck 拓扑,KP3116 的典型功率为 5V 300mA,KP3126 的典型功率为 5V 350mA
3. PFC 方案
KP2806 是一款高性能、准谐振式(QR)升压型(Boost)恒压功率因数校正(PFC)控制器,可自适应地工作在临界导通模式(CRM)和断续导通模式(DCM)。芯片采用 SOT23-6 封装,通过多功能管脚复用,真正做到了小而精的特点,占用更小的 PCB 空间,方便客户实现更小的体积和更低的设计成本。
表 4. AC-DC 方案选型表
栅极驱动方案
1.KP8563X
KP8563X 是一款 650V 耐压,拉电流/灌电流分别为 200mA/350mA 的三相半桥栅极驱动器,专用于驱动 MOSFET 或 IGBT 三相全桥功率电路。开关节点负压可达 -7V 以上和至少 50V/ns 电压变化率,系统抗干扰强。
芯片同时集成了欠压闭锁、带自动故障清除的过流保护、故障指示以及使能脚等功能。欠压闭锁保护功能,防止功率管在过低的电压下工作。过流保护阈值和故障锁存时间可通过外部电阻设置,系统外围电路简单。发生过流或欠压关断时芯片提供漏极开路输出的故障指示信号。使能引脚可方便控制芯片工作与否。
2.KP8530X
KP8530X 是一款 650V 耐压,集成自举二极管的半桥栅极驱动器,具有 0.3A 拉电流和0.6A 灌电流能力,专用于驱动功率 MOSFETs 或 IGBTs。KP8530X 具有良好的电流输出及出色的抗瞬态干扰能力。在输入逻辑引脚 -5V,开关节点 VS -7V 情况下可保证系统正常工作,同时支持大于 50V/ns 的 dv/dt 变化。
KP8530X 还具有完善保护功能,包括:输入浮空或输入脉冲宽度不足时,芯片输出保持低电平;内置互锁和死区保护功能可防止高低侧驱动同时打开,同时芯片还具有高侧和低侧 UVLO 保护。
表 5. 栅极驱动器选型表
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