本帖最后由 IFX新闻官 于 2025-6-17 09:54 编辑
低成本、低噪声、高性能已成为变频空调的发展趋势。而作为变频空调核心部件的室外机控制器是提升整机性能的关键。英飞凌在空调外机双变频电机加高频PFC控制方案上有多年的积累和量产经验。 最新推出的高性能PSOC™ Control系列MCU，以其180MHz M33主频、高性能可编程模拟子系统等特性非常适合做各种电机控制。英飞凌也基于 PSOC™ Control C3控制器的单芯片控制方案实现了室外压缩机和风机的双变频控制，以及功率因素校正（PFC）的控制。为客户快速开发产品提供了量产级的参考方案。
PSOC™ Control C3产品介绍
英飞凌推出基于Arm® Cortex®-M33的最新高性能微控制器（MCU）系列PSOC™ Control。在ModusToolbox™系统设计工具和软件平台的支持下，综合全面的解决方案使开发人员能够轻松创建高性能、高效率且安全的电机控制和功率转换系统。PSOC™ Control C3分为入门级和主流级产品，提供了从功能、封装、引脚、内存和性能各方面可扩展并兼容的产品组合。
支持低延迟实时控制。搭载Arm® Cortex®-M33，最高频率180 MHz，集成DSP、FPU和CORDIC加速器。入门级MCU（C3P2和C3M3）采用高精度A/D转换器和定时器，主流级MCU（C3P5和C3M5）支持高分辨率PWM，适用于高性能系统和宽禁带开关功率系统。 强大的安全功能。具备Class B、SIL 2安全库及PSA Certified™ 2级认证，集成加密加速器、TrustZone和安全密钥存储，确保IP和固件更新的安全性。 ModusToolbox™软件平台。该平台为电机控制开发提供了全面的软件支持：包括从底层的驱动程序到高级的控制算法库。从多功能图形界面到专用工具、高级电机控制库等一应俱全，帮助工程师快速配置和调试电机控制系统。
电机控制专用MCU（C3M）和功率转换专用MCU（C3P）可满足重点应用的需求，例如：家用电器、工业驱动器、机器人、轻型电动车（LEV）、太阳能和HVAC系统等。
控制器高性能可编程模拟子系统和灵活的TCPWM模块助力空调外机方案 高性能可编程模拟子系统
12位12Msps SAR ADC，支持16路模拟通道并行空闲采样 每通道配备独立采样保持器 各通道可独立配置增益 全通道支持同步采样模式 16路模拟通道可配置为8个独立组，每组支持8路触发源 支持伪差分采样模式 每通道集成限幅检测功能（助力过流/过压保护，减少CPU干预） 支持ADC DMA及FIFO模式（减少CPU干预） ADC模拟输出可直接接入CSG比较器实现保护 10位DAC为比较器的输入提供参考电压 提供多路触发源输出（用于关键外设同步触发）
灵活的TCPWM
面向不同PWM应用的灵活计数模式以及灵活的输入输出触发信号。
示例：TCPWM用于单电阻采样：
3个TCPWM计数器用于生成3对互补PWM信号，1个TCPWM计数器作为ADC触发信号。电机运行时，所有4个TCPWM计数器同步运行。
FOC中断在溢出事件触发，并在前半PWM周期内执行。 TCPWM计数器的比较寄存器CC0和CC1的buff在溢出和下溢事件时更新缓冲。 所有GPIO均可配置为PWM输出引脚，极大简化PCB布局设计。 从AD采样到下一次PWM比较更新的间隔时间仅约半个PWM周期，显著提升电流环带宽和观测器性能。
空调外机高频PFC+双电机变频控制解决方案介绍
方案简介 系统框图
控制板如下图所示，支持无感双电机控制以及高频PFC解决方案。
方案上使用到的主要器件包括：
2
压缩机驱动特性
3
风机驱动特性
4
高频PFC
80kHz PFC电感器的电流波形远优于相同电感器在40kHz时的表现（电流纹波更小）。更高的PFC开关频率使得能够减小电感器的值/尺寸（在该功率等级下，磁芯和铜线圈的体积可减少约50%），并显著降低系统BOM成本。
得利于PSOC™ Control C3强大的处理性能，整个方案在实现 80KHz PFC控制 + 15kHz风扇电机控制 + 6kHz压缩机控制的情况下，总CPU load率低于 50%。给客户后续升级优化预留了足够的性能空间。
英飞凌基于 PSOC™ Control C3控制器的单芯片控制方案实现了室外压缩机和风机的双变频控制，以及功率因素校正（PFC）的控制。 对方案感兴趣的朋友可以联系我们获取完整方案的硬件和软件资料。
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