IRMCF341集成电路应用硬件设计指引.doc

IRMCF341集成电路应用硬件设计指引1 范围本标准对家用变频空调室外电控 IRMCF341[或 IRMCK341(OTP)]集成电路应用的硬件基本原理、各器件的参数计算选择、相关技术要求和实际使用中的有关问题进行了阐述本标准适用于家用空调国内事业部变频空调的控制器电路的设计2 引用标准下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准GB/T 2421-1999 电工电子产品环境试验 第 1 部分：总则GB/T 2423.22-2002 电工电子产品基本环境试验规程 试验 N：温度变化试验方法GB 4706.1-2005 家用和类似用途电器的安全 第一部分：通用要求GB 4706.32-2004 家用和类似用途电器的安全 热泵、空调器和除湿机的特殊要求QMN-J29.001 空调器电子控制器（原标准号 02.008）QMN-J33.018 空调电子控制器电磁兼容设计指引（原标准号 03.026）3 定义IRMCF341[或 IRMCK341(OTP)]集成电路IR 公司生产的用于无刷直流电动机正弦波驱动的芯片， IRMCF341与 IRMCK341(OTP)的区别在于：IRMCF341是 FLASH 芯片，如果使用 IRMCF341则需要 24LC256 和 24C04 两个 EEPROM ， 24LC256 用于存储驱动芯片 IRMCF341的程序（ IRMCF341内部没有程序）， 24C04 E 方存储压缩机驱动相关参数。

IRMCK341为 OTP 芯片，内置存储器， 可供写入主程序， 如果使用 IRMCK341，则只有一个存储压缩机驱动参数的 24C04EEPROM ，没有 24LC256 EEPROM （程序已经烧录在 IRMCK341内部的 OTP中）4 总述目前，我司大部分直流变频空调器室外驱动方案为 IR 正弦波驱动，即使用 IRMCF341[ 或IRMCK341(OTP)] 集成电路对直流压缩机进行正弦波驱动为提高产品的可靠性，针对 IRMCF341[ 或IRMCK341(OTP)] 集成电路应用的硬件电路进行规范5 电路设计5.1 电路原理图及电路分析见下页（因原理图篇幅较大， 故按照集成电路管脚顺序分为四部分） 电路中的所有贴片电容优选 0603 封装、贴片电阻优选 0805 封装，所有用于集成电路管脚滤波的电容放置要尽量靠近集成电路1图一如图一所示：R1 选用 1M的贴片电阻， C1、 C2使用 20pF 的贴片电容，要尽量靠近晶振， OSC1选择 4M晶振，晶振要尽量靠近集成电路CN1为 341 芯片与计算机 MECDesigner 调试软件通信接口 ， C3、 C4 使用 100pF 的瓷片电容进行滤波。

LED1（绿色）、 LED2（红色）用于显示故障代码， R5、 R6 选择 330 欧姆的贴片电阻，起到限流作用C5、 C6分别用于 +1.8V 、+3.3V 电源滤波，选用 104 贴片电容，并尽量靠近集成电路2图二如图二所示：C7、 C9 用于 +1.8V 电源滤波，选用 104 贴片电容，并尽量靠近集成电路R7、 R8、R9、 D1、E1、C8 组成直流母线电压采样电路， R8、R9 根据电压采样的量程范围进行选择， R8优先 选用 2M/1W的玻璃釉电阻； R9 优先 选用 5.1K/1 ％精度的贴片电阻； R7 起到限流作用，用以保护集成电路； E1、 C8 起到对采集信号滤波的作用， E1 要求使用 CD288系列 47uF/16V 高频电容， C8选用 104 贴片电容； D1 使用 1SS226 双二极管，起到电压钳位的保护作用（也可以使用两个 1N4148 二极管）R10、 R11、C10 组成 AD校准检测电路，通过 R10上拉 15.8K 电阻到 +1.8V 电源 , 通过 R11下拉 1K 电阻到 GND，产生 107.14mV 的 AD校准电压； R10、R11 选用 1％精度的贴片电阻； C10选用 104 贴片电容，起到滤波作用并尽量靠近集成电路。

28 脚通过 E2、 C11产生未缓冲 0.6V 参考电压， E2 选择 10Uf/16V ，C11 选择 104 贴片电容29 脚通过 E3、 C12产生缓冲过的 0.6V 参考电压， E3 选择 10Uf/16V ， C12 选择 104 贴片电容R12、R13、R14、R15、R16、R17、C14组成直流母线电流检测运放 输入 电路， R12、R13、R14、R15、R16、R17 根据电流采样的量程范围、 采样电路干扰情况选择 ，R14、R16优先 选用 5.1K 1％精度的贴片电阻， R15、R17 优先选用 1K 1 ％精度的贴片电阻， C14 选用 101 贴片电容该电路布线原则：尽量平行、直、短、粗，两线间的回路面积尽量小 R17 电阻接电流采样电阻正极 ， R15 接电流采样电阻负极 R12、 R13优先选择8.06K 1% 精度的贴片电阻32 脚为直流母线电流检测运放 输出， C13对运放输出进行滤波， C13选择 30pF 的贴片电容3图三如图三所示R18、R19、 C15组成 AD校准检测电路，通过 R19 上拉 15K 电阻到 +1.8V 电源，通过 R18 下拉 20K 电阻到 GND，产生 1028.57mV 的 AD校准电压； R18、 R19 选用 1％精度的贴片电阻； C15选用 104 贴片电容，起到滤波作用并尽量靠近集成电路。

C16 为+1.8V 电源滤波电容，使用 104 贴片电容，并尽量靠近集成电路C17 为+3.3V 电源滤波电容，使用 104 贴片电容，并尽量靠近集成电路R21、C18 为阻容滤波电路，对 IPM 模块保护信号 IPM-FAULT信号进行滤波， R21选用 100 欧姆的贴片电阻， C18 选用 102 贴片电容 41 脚为低有效， 根据 IPM 的故障输出脚处理，设计时要参考 IPM 的设计电路， 注意选择变频驱动器件相关的相关参数 R20 为上拉电阻（上拉到 3.3V 电源），根据不同的 IPM 模块或 IGBT 选择不同的阻值或不用上拉42 脚～ 47 脚接 IPM 模块对应的驱动引脚 ，根据 IPM 或 IGBT 的有效电平选择，若 IPM 或 IGBT 为高电平有效，则应选择下拉 5.1K 电阻，若 IPM 或 IGBT 为低电平有效，则应选择上拉 5.1K 电阻，在 IPM 或 IGBT4的输入端增加 101 电容滤波，并要尽量靠近 IPM 或 IGBT 的输入端 , 其中 R35、R36、 R37、 R38、 R39、R40 为330 欧姆的限流电阻图四如图四所示R22、 R23、C19、 IC5 、 R34、C25 组成通信接收电路， R22选用 1K 的贴片电阻，起到限流作用； R23 选用 5.1K 贴片电阻上拉到 +3.3V 电源； R34 选用 560 欧姆的贴片电阻，起到限流作用； C19、C25 选用 102 贴片电容，起到滤波作用； IC5 选用 TLP521-1 光耦 ( 旧项目有使用 TLP112A高速光耦 ) ，用以传输通信信号。

R24、 C20、IC4 、 R33、 C24 组成通信发送电路， R24选用 390 欧姆的贴片电阻，起到限流作用； R33选用 1K 的贴片电阻， 起到限流作用； C20、C24选用 102 贴片电容， 起到滤波作用； IC4 选用 TLP521-1 光耦 ( 旧项目有使用 TLP112A高速光耦 ) ，用以传输通信信号以上通信接收电路、通信发送电路组成的通信电路，用于 IRMCF341[或 IRMCK341(OTP)]集成电路与其他控制集成电路的通信C21为 +3.3V 电源滤波电容，选用 104 贴片电容并尽量靠近集成电路R25、 R26、R27、 IC2 （ EEPROM的 A0 接高电平， A1、 A2 接 GND）、IC3 （ EEPROM的 A1 接高电平， A0、A2 接 GND）组成外部数据读取电路， 芯片第55、 56 脚通过 I 2C 总线与 EEPROM通讯 IC2 、 IC3 设置成不同的数据地址，如果使用IRMCF341则需要同时使用IC2 （ 24LC256 用于存储主程序）， IC3(24LC04 用于存储压缩机驱动参数 ) 如果使用 IRMCK341(OTP)则将主程序写入集成电路，EEPROM选用 IC3(24LC04 用于存储压缩机驱动参数 ) 。

注意：目前我司系统确认的Microchip 生产的 24LC04 EEPROM的 A0、 A1、 A2 脚不可用，无法进行地址设置，故不能选用我司系统目前的Microchip EEPROM 57 脚～ 60 脚用于与仿真器的数据传输，CN2为 341 芯片与计算机FS2仿真软件接口电路 ， R29、 R30、R31、 R32为上拉电阻，使用 5.1K电阻上拉到3.3V 电源R28、 C22组成阻容复位电路，R28 选用 4.7K贴片电阻并上拉到 +3.3V 电源， C22 选用 102 贴片电容5C23 为 +1.8V 电源滤波电容，选用10。