【应用】瑞萨提供基于TRIAC的电机控制解决方案，可缩短上市时间

时间： 2021-08-06 来源：Renesas

对便携式小型电机应用的需求在消费领域一直都在增长，尤其是针对住宅房屋、房车和移动房屋的便携式空调设备。由于新冠病毒的爆发导致房车销量激增，消费者从传统方案开始转向寻找替代解决方案。

为了满足不断增长的需求并帮助工程师加快设计速度并缩短上市时间，基于TRIAC电机控制应用的成功组合解决方案被设计出来。TRIAC（或三极管交流开关）是能够实现双向切换并能承受高电压和大电流的电子元件，这使得它们非常适合用于交流电力控制的应用，例如电机控制、家用照明调光器和电子开关。

在这个成功的组合中，瑞萨32位MCU RX和RA系列中的任何一个都可以用作控制TRIAC切换的主控设备。功能框图如下图1所示。经过滤波和整流后的交流输入信号通过RAA223021进行处理。RAA223021是一款具有超低待机功耗的700V高压降压转换器，可以为系统设备供电。滤波后的交流电还通过MCU控制的继电器，可以为控制电路提供额外保护。如果设备不连续发送脉冲给继电器，它就会关闭，并且供电将无法通过TRIAC到达负载。由于TRIAC和TRIAC控制的灵活性和简单性，多个TRIAC可以连接到该系统中的多个负载来扩展功能。

图1 基于TRIAC的电机控制解决方案

MCU使用具有高精度的脉宽调制 (PWM) 信号打开TRIAC，从而允许AC电流通过TRIAC流向负载。ISL28005 电流检测传感器也被用于每个TRIAC回路，来监控电流以提供额外保护。为了进一步增加保护和监控功能，可以选择包含诸如HS3001 温湿度传感器之类的传感器来向系统提供反馈信息。在这个设计中包含ISL32704E 隔离式RS-485收发器允许用户交互，这个可以用来调整从 MCU 到系统的控制信号。

这个设计的核心在于使用过零检测来控制到TRIAC的PWM信号。当交流信号从正极切换到负极，或从负极切换到正极时，它将穿过零伏特，这被称为过零，MCU使用这个信息来调整TRIACS的占空比。通过将这个过零检测电路与TRIAC的使用相结合，我们可以轻松设计和创建一套电机控制解决方案，该解决方案通过传感反馈可以有效地驱动电机、监控电源轨和允许用户输入来进一步提升系统的灵活性和可靠性。

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