纳芯微为中央空调应用提供全面的传感器解决方案

2023-12-29 纳芯微电子公众号
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受益于人民生活水平提升带来的对生活、居住环境舒适度要求的提升,我国的中央空调市场保持着较为稳定的增长。要实现中央空调的各种功能,就需要具有高精度检测能力的温湿度、压力、电流传感器。作为高性能、高可靠性模拟及混合信号芯片公司,纳芯微为中央空调的应用提供丰富的传感器和模拟IC解决方案


中央空调的发展趋势和新的要求

据统计,在2023上半年我国中央空调销量中,多联机系统占有率约为51%,继续位居市场第一。多联机系统之所以受到市场青睐,主要是其安装成本较低,使用比较灵活,能效也非常高。为此,一些精装修住宅也开始标配这种空调。


商用中央空调采用一拖多架构,由一个室外机带动多个室内机,每个室内机都有对应的线控器,通过反馈的温度、湿度等信息,可以自动调节出风口、风量以及制冷、制热功率等,以保持舒适的室内温度。


多联机技术的发展趋势主要体现在两个方向,一是节能降噪,室外机甚至室内机都有变频能力,通过提高频率来降低噪声,同时实现低待机功耗。二是提高舒适度,绿色环保,比如满足风量、温湿度控制的特定要求;同时减少冷煤泄露对自然环境的破坏,保证空调的使用效果。


纳芯微的传感器产品恰恰可以满足上述趋势要求。这些产品包括符合舒适度和绿色环保要求的温湿度传感器、压力传感器,确保室外机正常运行的磁电流传感器等,另外还有各种模拟IC产品。


纳芯微为中央空调应用提供全面的传感器解决方案



温湿度传感器用来检测环境温湿度,以控制出风口风量,平衡环境湿度,从而提高舒适度。

NSHT30是一款尺寸非常小、精度非常高的温湿度传感器,采用2.5mm×2.5mm小型封装(LGA、DFN可选)。MCU通过传感器的I²C接口读取温湿度数据,温湿度测量为-40℃~125℃;湿度范围为0~100%,基本上可以覆盖所有的温度和湿度范围。


NSHT30的优势首先是响应时间,采集温度时间仅为2s,湿度为6s。其精度也高于其他市场同类产品,出厂前的芯片校准可以保证很高的精度要求;在0~50℃条件下,NSHT30的误差可以控制在±0.3℃(典型值);在50%相对湿度条件下,可以将误差控制在±3%,满足空调的精度要求。


压力传感器通常置于室外机或冷媒传输管上,用来检测冷煤泄露和冷媒压力,在保证空调使用效果的同时实现环保功能。

NSPAS3是一款集成式绝对压力传感器,用于空调的冷媒泄漏压力检测。其工作温度为-40℃~130℃,内部集成了温度补偿电路,可以在0~85℃范围内实现±1%的控制精度,-40℃至全温度范围控制精度为±1.5%。


NSPAS3兼容10kPa~400kPa压力测试范围,可以检测冷媒泄漏压力。该产品待机功耗低于3mA,响应时间在0.8ms以内。此外,该芯片封装涂有防腐蚀果冻胶,可以防止一些腐蚀性气体损坏芯片封装。


NSC2860x是一个电容型压力变送器信号处理专用芯片(ASIC)方案。它可以检测空调压缩机中的冷媒压力(3~5MPa)。该芯片集成了各种PGA、ADC、MCU和各种接口等数字元件,集成度非常高,可将监测到的压力转换成数字信号由MCU进行处理。NSC2860x还集成了4~20mA回路电源,可以实现较远距离的传输,以满足冷媒系统中压力传感器和MCU主控板通信距离的需求。


磁电流传感器一般放在室外机中,主要用来监测室外机的电流,比如PFC电流或空调压缩机电机的相电流等,通过采集系统电流信号实现跟踪反馈,以确保系统正常运行。

NSM2019是一款集成式霍尔电流传感器,主要用来检测空调的电机电流或PFC电流,MCU通过VOUT引脚读取电流值。其内部集成了基准电压和OC(过流保护),省掉了一些比较器或运放等外围器件。该产品的量程覆盖20A~200A,可以满足商用空调几千瓦到一百千瓦的功率需求。


NSM2019的精度可达±2%,而且能够保证全温度范围精度。其隔离耐压高达5000V,爬电距离达到8.2毫米,另可承受20kA浪涌电流。其输入带宽高达320K,能够满足电流检测的带宽要求。由于内阻比较小,芯片的发热量也比较小。


应用于中央空调里的其他模拟IC解决方案



除了传感器之外,纳芯微还有很多模拟IC产品解决方案。其中,室外机是模拟IC用量最大的部分。室外机的拓扑决定了220V市电需要经过PFC整流到约400VDC,然后为两个电机的母线电压供电。电机通过IGBT或IPM直接驱动,驱动IGBT的MCU一般放在低压端,因此需要使用隔离驱动使电机转动,所以需要很多隔离驱动产品,同时还要监测电流电压,PLC也需要采集电压和电流,所以还要用到运放产品。


室外机和室内机的通信需要通过485或CAN总线,由于两者一般都不共地,所以还需要一些隔离接口。纳芯微提供从高压转成低压为MCU供电的数字隔离器产品。其供电通常采用反激式电源将高压转为低压,再由DC-DC转成5V,然后通过LDO转成3.3V,为其他芯片供电。


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本文由玉鹤甘茗转载自纳芯微电子公众号,原文标题为:传感器:让中央空调更节能环保,精确测量温湿度、压力和电流,本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

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温湿度传感器NSHT30使用设计指南

型号- NSHT30-QDNR,NSHT30-DQNR,NSHT30,NSHT3,NSHT30-CLAR,NSHT30系列

用户指南  -  纳芯微电子  - 版本1.0  - 2021/08/23 PDF 中文 下载

奥松电子光学冷媒传感器ACD4100:15年卓越运行,精准守护制冷安全

奥松电子光学冷媒传感器ACD4100以其精准、安全、耐用的特点,在多个领域有着广泛的应用场景,例如大型工业制冷设备,超市、冷库等商业制冷设施,环保监测站点等领域的制冷剂泄漏检测,为制冷设备的安全运行和能效优化提供了强有力的保障。

产品    发布时间 : 2024-10-22

纳芯微工业控制解决方案

型号- NSI6801,NSI1311,NSI1312,NSH050,NSI824X,NSAD114X,NCA8244,NSM2017,NSM211X,NST175,NSM2019,NSM2013,NSI22C11,NSL82XX,NSM2015,NSI68515,NSM2011,NSD5604,NSM2012,NSA2862X,NSR33XXX,NST86,NSOPA9XXX,NSI1300,NSI6801M,NSREF31XX,NSI1306,NST112X,NSI1303,NCA1044,NSI1305,NSR7808,NSE11409,NSI8266,NSI8100,NSR28C4X,NIRS21,NSI8260,NSOPA8XXX,NCA9555,NSI1200C,NSD1026V,NCA1042B,NSAD124X,NSI8608,NSD12416,NCA3176,NSCSA24X,NSI83086,NSM201X,NSI83085,NSM2113,NSM2311,NST235,NSR31XXX,NSCA199,NSA2860X,NST60,NSD1624,NST20,NIRS31,NSR104XX,NSR35XXX,NSD1224,NSREF30XX,NSI1200,NSI1042,NSI1400,NSCSA21X,NSD11416,NSC2860X,NSI22C12,NCA1051A,NCA3485,NST1002,NST1001,NSI82XX,NSI8200,NSI1050

应用及方案  -  纳芯微电子  - 2024年4月 PDF 中文 下载 查看更多版本

NOVOSENSE Automotive Solution Enable the Electrification and Intellectualization of xEV

型号- NSL23916-Q1,NSI1311,NSI6601,NSI7258,NPC060N065A,NCA8244,NSM2017,NSM2019,NSM2013,NSI22C11,NSM2015,NSM2011,NSR33XXX,NSC9262,NSI1300,NSC9264,NSREF31XX,NSI1306,NSR2240X,NPS0X0N065A,NSP1830,NCA1169,NCA1044,NCA1043,NSR7808,NSOPA240X,NSE11409,NSP1831,NSC9260X,NSP1832,NSM2020,NSL2161X-Q1,NSD8306,NSOPA8XXX,NSD731X,NSD8308,NSI67XX,NSD1026V,NSE34050,NSL31682-Q1,NSCSA24X,NSL21912-Q1,NSI6622V,NSPDC1,NSR31XXX,NCA1021S,NSD8310,NSD1624,NSD8312,NPI030N065A,NSR104XX,NSI6651,NSD11416,NSI22C12,NCA1051A,NSUC1602,NCA1462,NSD8381,NSD56008,NSM3011,NSPADX,NSM3013,NSM3012,NSI6801,NST60-Q1,NSUC1610,NSI824X,NCA9539,NST175-Q1,NSR7850,NST175,NSM203X,NSIP605X,NSIP3266-Q1,NSOPA9XXX,NSI6911,NST86-Q1,NSP1631,NSD12409,NSP1632,NSPASX,NSP1630,NSE425X,NSM1013,NPI040N120A,NSL23924-Q1,NCA9555,NSI822X,NSA9264,NCA1042B,NSD12416,NSA9260X,NSPGM2,NSM2117,NSPGM1,NSI6602V,NSD3608,NSM2113,NSM2115,NSD3604,NSL31520-Q1,NSL2163X-Q1,NSR35XXX,NST20,NSREF30XX,NPC0X0N120A,NSI1200,NSI6611,NSPAS1,NSPAS3,NCA1145,NST235-Q1,NSCSA21X,NCA1043B,NSE5702,NSI6601M,NSE5701,NSR114XX,NSR1048,NSL23716X-Q1,NSM1030

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可自由定制铜排形状尺寸;检测精度:0.5%~1.0;电流测量范围 ±300-500A。低噪音 (0.27mVpp);低磁力残余误差:2mV;响应性能<4μSec;支持RoHS指令 、AEC-Q200。

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提供稳态、瞬态、热传导、对流散热、热辐射、热接触、和液冷等热仿真分析,通过FloTHERM软件帮助工程师在产品设计初期创建虚拟模型,对多种系统设计方案进行评估,识别潜在散热风险。

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