高效电机控制需要逆变器的协同发展

　　行业的技术动向

　　逆变器的控制技术与电机的发展一起在不断进步。从当初的异步电动机开始，到后来的永磁同步电机(SPMSM)在家电方面得到应用，直到现在以磁阻电机为代表的内置式永磁同步电机(IPMSM)在室内空调、冰箱、洗衣机等白色家电中成为主力电机，为节能做出了巨大贡献。想要提升节能效率，单靠电机是无法实现的，还需要与驱动相适应的矢量控制(FOC)和使用了低功耗元器件的逆变器。2009年，搭载了当时作为新理念和新技术的电机永磁的、磁化状态可变的“可变磁通电机”的洗衣机开始了实际应用，并开始销售。这样一来，无需进行矢量控制的弱磁控制即可实现高效率的可变速控制。之后，能够满足变速运转范围扩大和高效率运转范围扩大需求的“特性可变控制”的开发案例相继问世，新一代控制技术的发展备受瞩目。

　　电机控制

　　在这样的技术趋势下，现在ROHM正在不断努力将BLDC电机的高效率驱动控制算法尽可能地进行硬件逻辑化，从而让功率电子的相关技术人员能够轻松使用。作为解决方案的一个例子，ROHM已经建立起了能够对AC/DC(含PFC)、DC/DC、逆变器(正弦波自动进角控制)的换流器/逆变器进行系统提案的体制。当然，ROHM同时也在进行FOC等控制算法的软件开发，今后计划将根据各种不同应用的方向进行提案。

　　ROHM半导体(深圳)有限公司 设计中心 所长吉富哲也

　　封装与散热

　　关于封装和散热管理，为了提高有着高通用性的标准封装的功率密度(电力/容积)，在作为基本构成要素的高热传导封装材料、LSI回路、功率元器件的低损耗化方面进行最优化的散热设计。另外，还可以针对客户基板提供ROHM独有的散热解决方案服务。

　　一体化与分立器件解决方案

　　对逆变器来说，在满足功率半导体的高效率化和小型化、高可靠性化以及低成本化的同时，还需要提高功率密度。电机驱动用逆变器与电源相比，开关频率(载波频率为20kHz左右)比较低。为了实现小型化和高可靠性，则需要进行一体化整合，例如通过使用像IPM这样的构造来提升保护功能，提高安全性。最终还需要对电容器、电感等无源器件进行小型化。关于白色家电，在空调用压缩机电机、洗衣机用滚筒电机等需要较大电流的，以及需要将电机和逆变器进行一体化来使用的，在这些方面，系统一体化将会进一步发展。另一方面，为了满足低价格要求，由LSI(栅极驱动器)和分立器件(IGBT、MOS)所组成的解决方案也是比较有效的。冰箱压缩机用逆变器就有一部分使用了这样的构造，ROHM在这两方面都可以提供解决方案，今后也将不断满足市场变化带来的各种需求。