2.5、单电阻采样

单电阻采样是IR公司较早采用的一项技术，单电阻电流采样重构技术是指利用当前PWM对应的电流状态，采用合适的延迟时间（避开电流振荡）即可采到真实的母线电流，将采到的各个时刻的电流按SVPWM的时序进行重组即可得到电机三相电流。如图1所示。欲详细了解此技术，可参阅文献[1]。

该技术的最大好处是降低了成本，同时使得外围电路非常的简洁。

图1  SVPWM单电阻采样示意图

3、IRMCF3XX介绍

IRMCF3XX系列是IR公司推出的电机控制数字集成电路，主要用于家电及工业方面的变频控制。该系列芯片采用了最先进的基于磁场定位的矢量控制技术，利用单电阻电流采样即可实现电机的三相电流重构，从而实现了FOC电流环和速度环双闭环矢量控制，驱动方式为180度正弦波。IRMCF3XX内含2个高性能处理引擎，一个是8bits高速8051核，另一个是用于永磁同步电机无传感器控制的16bits电机控制引擎（MCE^TM）。MCE^TM包含了基于硬件电路控制电机所需的所有控制资源，如PI调节器、矢量旋转、角度估计器、乘法/除法器、低功耗的SVPWM以及单电阻电流采样/重构等等。同时，该系列芯片还支持弱磁控制，以应对高转速的要求。而复杂的无传感器控制算法中的关键要素（如角度估计器）全部是已经定义好的控制模块，用户可以通过使用与MATLAB/SIMULINK环境无缝连接的图形化编译器来设计自己的电机控制算法。8051代码的仿真和调试可以通过基于JTAG口的第三方调试工具来完成。

IRMCF341是该系列中的入门级IC。IRMCF311和IRMCF312是在IRMCF341的基础上增加了第二套电机控制电路和全数字PFC功能，即可同时实现两个电机和全数字式PFC控制，真正实现了电机控制单片系统（SOC）。为支持客户的量产，IR提供OTP版本的相关芯片，比如IRMCF341的OTP版本为IRMCK341。

IRMCF341是该系列产品中最具代表意义的，其内部框图如图2所示。

图2  IRMCF341内部框图

4、空调压缩机控制器的设计过程

这节将以直流变频空调压缩机控制器为例，详细地讲解IRMCF3XX系列产品在变频家电中的应用。众所周知，空调压缩机的控制是空调电气系统中较为复杂的部分，其性能的好坏直接决定空调的优劣。对变频空调来说，就是其核心技术所在。本文只针对压缩机的驱动控制做详细的描述，空调电气系统其他部分和普通空调并没有太多的变化，在此略过。典型的直流变频空调系统如图3所示。

图3  直流变频空调系统框图

4.1 硬件部分

这里选择IRMCF341来控制压缩机。采用该芯片的电机控制系统硬件非常的简单，外围器件很少，只需要两层板即可，面积也可以做的很小。其典型的应用如图4所示。

图4  IRMCF341的典型应用

其主控电路的原理图如图5所示。

图5  IRMCF341主控电路原理图

由此可见，IRMCF341这款芯片是很容易上手的。同时，配合IR公司的功率驱动模块IPM和PI（Power Integration）的电源芯片TINY系列，整个压缩机的控制硬件将变得很简单。

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