分类：
2009-10-14 14:28:20
据了解，在中国，180°正弦波变频控制方案主要有两种。朗进介绍，一种是使用电流传感器和霍尔传感器，另一种方案是使用精密电阻测量电流的变化。第一种主要用在5HP以上的空调压缩机控制，第二种方案主要用在家用空调的控制器上，并且在成本上有一定的优势。
据记者了解，中国变频家电行业的电机驱动方案正在从方波向180°正弦波变频控制方案迈进，很多中国空调整机企业和变频控制器提供商都宣称能够实现180°正弦波变频控制。刘红兰介绍，现在大多数企业都要求采用180°正弦波变频控制的设计方案，采用方波设计的变频家电越来越少。
“但是，不能片面地认为180°正弦波变频控制方案比方波方案在性能上有特别大的提升，因为这两种方案均能使压缩机或者电机变频工作，主要的差别在于成熟的180°正弦波变频控制方案能够降低整机成本。”海信空调研究所所长赵可可强调。
此外，海信日前还发布了360°全直流驱动技术，海信有关人员表示，360°全直流驱动技术与普通的180°正弦波技术相比，在对空调运行状态的影响、变频范围、运行稳定性等方面均有明显的优势。采用360°全直流驱动技术可使变频器输出电压较普通180°正弦波技术高15%，压缩机调节频率更高，最大制冷制热能力更强。
变频控制器发展趋势
不管是180°正弦波变频控制方案还是方波方案，都必须使用IC芯片来实现。业内人士介绍，目前应用于变频空调的芯片为16～32位，变频冰箱最低可以用8位芯片，变频洗衣机用16位芯片的较多。
中国变频控制方案采用的IC芯片有四种，一种是购买通用芯片，由瑞萨、德州仪器等提供芯片，有关专家认为，国外知名整机企业较多采用这种方式；二是由瑞萨等芯片厂商提供硬件电路实现核心算法，由家电企业开发外围功能；三是由国际整流器公司（IR）、NEC等厂家将部分电机的驱动程序固定到芯片中；四是请专业的变频控制器公司为整机企业设计方案。
针对这四种模式，大部分中国整机厂商认为，变频方案需要自己进行研发，这样能更好地对一些程序进行修改。而请专业的变频控制器公司为整机企业设计方案则是完全的“拿来主义”，是一些中小企业目前采用的模式。
但是，变频控制器企业的有关人员却不认同这种说法。朗进有关人士认为，变频控制器的发展只能走专业化道路，即使在变频空调的普及率已经超过95%的日本，也并不是每个空调生产厂家均能独立开发控制器，可见变频控制器的技术门槛还是比较高的。另外，变频控制器在制造工艺方面的要求也较高，以前有些厂家主要生产定频空调控制器，转到变频控制器后，由于增加了许多电子器件，工艺方面有较大的提升。而且，180°正弦波变频控制已经上升为数学模型的运算，软件控制器的难度较高，要求软件人员具有既懂软件还懂热力学的素质。
“变频家电已经是跨学科的研究，虽然硬件都能够购买到，但是软件的设计难度却非常高，而且还存在如何做好变频家电售后服务的问题。在这些方面，变频控制器企业提供的变频方案有很大的优势。”上海新源变频电器股份有限公司副总经理荣亦成表示。
此外，朗进有关人士介绍，现在一些芯片厂家利用手中的资源，将部分电机的驱动程序固定到芯片中，并已经在市场中占据了优势地位。李明认为，由IR提供硬件电路的180°正弦波变频控制方案优势在于带宽大，运行速度快，产品研发周期可以大大缩短。而且整机厂商希望能自己生产电路板，IR也为整机厂家提供了开发平台，能够让整机企业进行不同参数的设定。
如何解决高成本？
现在变频家电价格普遍偏高，市场推广还受到成本较高的制约，如何降低成本也是变频控制器行业必须面对的问题。“降低成本、提高可靠性是目前变频空调的发展方向。”赵可可表示。
从成本来看，在变频控制器中功率器件成本占比最高，约占30%，其次是芯片，再就是一些电容电阻等。
据业内人士介绍，功率器件将向降低开关损耗，提高功率密度方向发展，同时会将功率模块、PFC控制集中到一起，这对成本控制和提升抗干扰能力等均有较大助力，另外也将向更加专业化方向发展。目前主要功率器件提供商有IR、飞兆等。
日前，飞兆半导体公司对外宣称，其新型Motion-SPM功率器件将分立技术集成在高效可靠的模块中，专门针对非常紧凑的高性能变频电机驱动和低功耗变频驱动应用（如空调和洗衣机）而设计。产品还集成了欠压闭锁和短路保护功能，可进一步增强系统的可靠性。其高速内置HVIC提供了无光耦合器(optocoupler-less)单电源和稳压器IGBT栅极驱动能力，有效缩小了空调变频系统设计的总体尺寸。同时，由于各相N端子是分开的，因此能分别监控变频器的各相电流。
芯片也将向高性价比的方向发展。“不管采用哪种芯片，整机厂家需要的是价格便宜、性能强劲的芯片，但是这两方面本身就比较矛盾，选用性能较高的芯片，成本也会提升。”某芯片制造商称，芯片厂商正在向这个方向努力。
荣亦成也认为，变频控制器芯片的发展方向是采用低成本高性能的芯片和低成本设计、尽可能采用贴片元件、尽可能缩小PCB基板尺寸、合理选择线束导线和兼容性设计。
同时，从成本来看，变频空调不能只看一个或者几个部件的成本，而要考量整机的最终成本，这就需要变频家电的整体设计更加合理。
提升系统方案优化也可以降低成本。荣亦成表示，比如改进软件算法，解决单转子压缩机低频运转噪声，使整机厂商可配用低成本压缩机做高端产品；结合软件算法，实现PFC低电感滤波，降低电抗器采购。
另外，家电变频控制器的设计将逐步加强与压缩机厂家合作，实施技术互补，采取驱动器与压缩机一体化同步开发，促使设计无缝链接，提升产品性能，缩短开发周期，减少整机厂商系统开发投入。
“产量小也是制约变频空调成本下降的一个主要因素，一旦产量扩大，成本自然下降。”格力电器市场部部长申学锋表示。
对于变频空调的未来，不少企业的负责人都抱有信心。正如飞兆半导体中国及东南亚地区销售部副总裁陈坤近日所说：“未来几年间，预计中国将成为全球最大的变频空调市场。”变频控制器制造厂家也看好变频控制器的明天，他们告诉《电器》记者，国家现在非常重视节能环保的变频家电，由于日本已经95%以上为变频空调，欧洲等发达国家也已经提高家电产品能效等级，中国未来一定会大面积推广变频家电。
温燕旋（技术工程师）
13924610762
QQ:418461770 MSN:wyxcx@hotmail.com
深圳市福田区竹子林紫竹六道49号敦煌大厦8楼
