概述:IRMCF341[或IRMCK341(OTP)]集成电路是IR公司生产的用于无刷直流电动机正弦波驱动的芯片,IRMCF341与IRMCK341(OTP)的区别在于:IRMCF341是FLASH芯片,如果使用IRMCF341则需要24LC256和24C04两个EEPROM,24LC256用于存储驱动芯片IRMCF341的程序(IRMCF341内部没有程序),24C04 E方存储压缩机驱动相关参数。IRMCK341为OTP芯片,内置存储器,可供写入主程序,如果使用IRMCK341,则只有一个存储压缩机驱动参数的24C04 EEPROM,没有24LC256 EEPROM(程序已经烧录在IRMCK341内部的OTP中)。目前,我司大部分直流变频空调器室外驱动方案为IR正弦波驱动,即使用IRMCF341[或IRMCK341(OTP)]集成电路对直流压缩机进行正弦波驱动。为提高产品的可靠性,针对IRMCF341[或IRMCK341(OTP)]集成电路应用的硬件电路进行规范。
一、IRMCF341引脚功能
二、IRMCF341应用电路分析
如下图所示,(因原理图篇幅较大,故按照集成电路管脚顺序分为四部分)。电路中的所有贴片电容优选0603封装、贴片电阻优选0805封装,所有用于集成电路管脚滤波的电容放置要尽量靠近集成电路。
如图一所示:R1选用1M的贴片电阻,C1、C2使用20pF的贴片电容,要尽量靠近晶振,OSC1选择4M晶振,晶振要尽量靠近集成电路。
CN1为341芯片与计算机MECDesigner调试软件通信接口,C3、C4使用100pF的瓷片电容进行滤波。
LED1(绿色)、LED2(红色)用于显示故障代码,R5、R6选择330欧姆的贴片电阻,起到限流作用。
C5、C6分别用于+1.8V、+3.3V电源滤波,选用104贴片电容,并尽量靠近集成电路。
如图二所示:C7、C9用于+1.8V电源滤波,选用104贴片电容,并尽量靠近集成电路。
R7、R8、R9、D1、E1、C8组成直流母线电压采样电路,R8、R9根据电压采样的量程范围进行选择,R8优先选用2M/1W的玻璃釉电阻;R9优先选用5.1K/1%精度的贴片电阻;R7起到限流作用,用以保护集成电路;E1、C8起到对采集信号滤波的作用,E1要求使用CD288系列47uF/16V高频电容,C8选用104贴片电容;D1使用1SS226双二极管,起到电压钳位的保护作用(也可以使用两个1N4148二极管)
R10、R11、C10组成AD校准检测电路,通过R10上拉15.8K电阻到+1.8V电源,通过R11下拉1K电阻到GND,产生107.14mV的AD校准电压;R10、R11选用1%精度的贴片电阻;C10选用104贴片电容,起到滤波作用并尽量靠近集成电路。
28脚通过E2、C11产生未缓冲0.6V参考电压,E2选择10Uf/16V,C11选择104贴片电容。
29脚通过E3、C12产生缓冲过的0.6V参考电压,E3选择10Uf/16V,C12选择104贴片电容。
R12、R13、R14、R15、R16、R17、C14组成直流母线电流检测运放输入电路,R12、R13、R14、R15、R16、R17根据电流采样的量程范围、采样电路干扰情况选择,R14、R16优先选用5.1K 1%精度的贴片电阻,R15、R17优先选用1K 1%精度的贴片电阻,C14选用101贴片电容。该电路布线原则:尽量平行、直、短、粗,两线间的回路面积尽量小。R17电阻接电流采样电阻正极,R15接电流采样电阻负极。R12、R13优先选择8.06K 1%精度的贴片电阻。
32脚为直流母线电流检测运放输出,C13对运放输出进行滤波,C13选择30pF的贴片电容。
如图三所示R18、R19、C15组成AD校准检测电路,通过R19上拉15K电阻到+1.8V电源,通过R18下拉20K电阻到GND,产生1028.57mV的AD校准电压;
R18、R19选用1%精度的贴片电阻;C15选用104贴片电容,起到滤波作用并尽量靠近集成电路。
C16为+1.8V电源滤波电容,使用104贴片电容,并尽量靠近集成电路。
C17为+3.3V电源滤波电容,使用104贴片电容,并尽量靠近集成电路。
R21、C18为阻容滤波电路,对IPM模块保护信号IPM-FAULT信号进行滤波,R21选用100欧姆的贴片电阻,C18选用102贴片电容。41脚为低有效,根据IPM的故障输出脚处理,设计时要参考IPM的设计电路,注意选择变频驱动器件相关的相关参数。R20为上拉电阻(上拉到3.3V电源),根据不同的IPM模块或IGBT选择不同的阻值或不用上拉。
42脚~47脚接IPM模块对应的驱动引脚,根据IPM或IGBT的有效电平选择,若IPM或IGBT为高电平有效,则应选择下拉5.1K电阻,若IPM或IGBT为低电平有效,则应选择上拉5.1K电阻,在IPM或IGBT的输入端增加101电容滤波,并要尽量靠近IPM或IGBT的输入端,其中R35、R36、R37、R38、R39、R40为330欧姆的限流电阻。
如图四所示:R22、R23、C19、IC5、R34、C25组成通信接收电路,R22选用1K的贴片电阻,起到限流作用;R23选用5.1K贴片电阻上拉到+3.3V电源;R34选用560欧姆的贴片电阻,起到限流作用;C19、C25选用102贴片电容,起到滤波作用;IC5选用TLP521-1光耦(旧项目有使用TLP112A高速光耦),用以传输通信信号。
R24、C20、IC4、R33、C24组成通信发送电路,R24选用390欧姆的贴片电阻,起到限流作用;R33选用1K的贴片电阻,起到限流作用;C20、C24选用102贴片电容,起到滤波作用;IC4选用TLP521-1光耦(旧项目有使用TLP112A高速光耦),用以传输通信信号。
以上通信接收电路、通信发送电路组成的通信电路,用于IRMCF341[或IRMCK341(OTP)]集成电路与其他控制集成电路的通信。
C21为+3.3V电源滤波电容,选用104贴片电容并尽量靠近集成电路。
R25、R26、R27、IC2(EEPROM的A0接高电平,A1、A2接GND)、IC3(EEPROM的A1接高电平,A0、A2接GND)组成外部数据读取电路,芯片第55、56脚通过I2C总线与EEPROM通讯。IC2、IC3设置成不同的数据地址,如果使用IRMCF341则需要同时使用IC2(24LC256用于存储主程序),IC3(24LC04用于存储压缩机驱动参数)。如果使用IRMCK341(OTP)则将主程序写入集成电路,EEPROM选用IC3(24LC04用于存储压缩机驱动参数)。(注意:目前我司系统确认的Microchip生产的24LC04 EEPROM的A0、A1、A2脚不可用,无法进行地址设置,故不能选用我司系统目前的Microchip EEPROM。)。
57脚~60脚用于与仿真器的数据传输,CN2为341芯片与计算机FS2仿真软件接口电路,R29、R30、R31、R32为上拉电阻,使用5.1K电阻上拉到3.3V电源。
R28、C22组成阻容复位电路,R28选用4.7K贴片电阻并上拉到+3.3V电源,C22选用102贴片电容。C23为+1.8V电源滤波电容,选用104贴片电容,并尽量靠近集成电路。
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