Módulo para controle de motores em eletrodomésticos. (MEC117)

Com a tendência cada vez maior de se emb utir recursos eletrônicos inteligentes em eletrodomésticos, principalmente os dotados de motores, a International Rectifier (www.irfcom) lançou uma linha completa de módulos de controle. Esses módulos fazem parte da linha PlugNDrive sendo indicados para motores trifásicos. É de um desses módulos, o IRAMS6UP50A que vamos tratar neste artigo.

O mais novo membro da linha PlugNDrive da IRF é o IRAMS6UP60A,, um módulo de potência especialmente projetado para simplificar o controle de motores de velocidade variável em eletrodomésticos.

Controlando eletronicamente os motores em aplicações como refrigeradores, aparelhos de ar condicionado, refrigeradores com potências na faixa de 750 W a 1 200 W, é possível obter uma economia de energia de até 30%.

Observamos que a IRF também têm módulos da mesma família indicados para o controle de motores com potências menores.

Esse módulo faz parte da família iMOTION de plataformas de projetos, os quais incorporam uma etapa de potência inversora trifásica com drivers para gates de IGBTs além de circuitos auxiliares num invólucro compacto isolado e de alta performance, como o mostrado na figura 1.

 

Figura 1
Figura 1

 

No caso específico do IRAMS6UP60A, ele combina IGBTs de baixas perdas, protegidos contra curto-circuito, numa configuração trifásica.

Com esse módulo, além de poucos outros componentes adicionais incluindo um microcontrolador, é possível desenvolver um controle de velocidade de motor.

As emissões de EMI são minimizadas devido às pequenas dimensões das conexões, otimizadas pelo layout dos componentes e pela blindagem interna.

A configuração de emissor aberto facilita a implementação de diversos algoritmos de controle.

O invólucro é SIP2 (Single in Line), acrescenta escalabilidade a família PlugNDrive. Esse componente é compatível pino a pino com as versões de menor corrente.

Na figura 2 temos o aspecto do invólucro usado.

 

Figura 2
Figura 2

 

O módulo também possui proteção contra sobrecorrente de acordo com as especificações do IGBT a uma função lockout para o caso de subtensão.

As principais características são: (valores máximos)

Vces (tensão máxima de bloqueio do Igbt = 600 V

V (tensão positiva do barramento de entrada) = 450 V

Ib (corrente de fase RMS) = 10 A

Ipk (Corrente máxima de pico = 15 A

Fp (freqüência máxima PWM) = 20 kHz

 

Na figura 3 temos o circuito equivalente interno do módulo.

 

Figura 3
Figura 3

 

Uma aplicação típica é mostrada na figura 4 em que remos um controle de motor trifásico realizado a partir de um microcontrolador.

 

Figura 4
Figura 4

 

Nessa configuração os capacitores eletrolíticos devem ser montados os mais próximos quanto seja possível dos terminais do barramento do módulo, de modo a se reduzir problemas de EMI.

Nos pontos em que ocorram problemas de desacoplamento devem ser usados capacitores de 100 nF.


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