逆變器的控制技術(shù)與電機的發(fā)展一起在不斷進步。從當初的異步電動機開始,到后來的永磁同步電機(SPMSM)在家電方面得到應(yīng)用,直到現(xiàn)在以磁阻電機為代表的內(nèi)置式永磁同步電機(IPMSM)在室內(nèi)空調(diào)、冰箱、洗衣機等白色家電中成為主力電機,為節(jié)能做出了巨大貢獻。想要提升節(jié)能效率,單靠電機是無法實現(xiàn)的,還需要與驅(qū)動相適應(yīng)的矢量控制(FOC)和使用了低功耗元器件的逆變器。
2009年,搭載了當時作為新理念和新技術(shù)的電機永磁的、磁化狀態(tài)可變的“可變磁通電機”的洗衣機開始了實際應(yīng)用,并開始銷售。這樣一來,無需進行矢量控制的弱磁控制即可實現(xiàn)高效率的可變速控制。之后,能夠滿足變速運轉(zhuǎn)范圍擴大和高效率運轉(zhuǎn)范圍擴大需求的“特性可變控制”的開發(fā)案例相繼問世,新一代控制技術(shù)的發(fā)展備受矚目。
電機控制
在這樣的技術(shù)趨勢下,現(xiàn)在ROHM正在不斷努力將BLDC電機的高效率驅(qū)動控制算法盡可能地進行硬件邏輯化,從而讓功率電子的相關(guān)技術(shù)人員能夠輕松使用。作為解決方案的一個例子,ROHM已經(jīng)建立起了能夠?qū)C/DC(含PFC)、DC/DC、逆變器(正弦波自動進角控制)的換流器/逆變器進行系統(tǒng)提案的體制。當然,ROHM同時也在進行FOC等控制算法的軟件開發(fā),今后計劃將根據(jù)各種不同應(yīng)用的方向進行提案。
封裝與散熱
關(guān)于封裝和散熱管理,為了提高有著高通用性的標準封裝的功率密度(電力/容積),在作為基本構(gòu)成要素的高熱傳導(dǎo)封裝材料、LSI回路、功率元器件的低損耗化方面進行優(yōu)化的散熱設(shè)計。另外,還可以針對客戶基板提供ROHM獨有的散熱解決方案服務(wù)。
一體化與分立器件解決方案
對逆變器來說,在滿足功率半導(dǎo)體的高效率化和小型化、高可靠性化以及低成本化的同時,還需要提高功率密度。電機驅(qū)動用逆變器與電源相比,開關(guān)頻率(載波頻率為20kHz左右)比較低。為了實現(xiàn)小型化和高可靠性,則需要進行一體化整合,例如通過使用像IPM這樣的構(gòu)造來提升保護功能,提高安全性。終還需要對電容器、電感等無源器件進行小型化。關(guān)于白色家電,在空調(diào)用壓縮機電機、洗衣機用滾筒電機等需要較大電流的,以及需要將電機和逆變器進行一體化來使用的,在這些方面,系統(tǒng)一體化將會進一步發(fā)展。另一方面,為了滿足低價格要求,由LSI(柵極驅(qū)動器)和分立器件(IGBT、MOS)所組成的解決方案也是比較有效的。冰箱壓縮機用逆變器就有一部分使用了這樣的構(gòu)造,ROHM在這兩方面都可以提供解決方案,今后也將不斷滿足市場變化帶來的各種需求。