1、IRMCF341集成電路應(yīng)用硬件設(shè)計指引1范圍本標(biāo)準(zhǔn)對家用變頻空調(diào)室外電控IRMCF341區(qū)IRMCK341（OTP）集成電路應(yīng)用的硬件基本原理、各器件的參數(shù)計算選擇、相關(guān)技術(shù)要求和實際使用中的有關(guān)問題進(jìn)行了闡述。本標(biāo)準(zhǔn)適用于家用空調(diào)國內(nèi)事業(yè)部變頻空調(diào)的控制器電路的設(shè)計。2引用標(biāo)準(zhǔn)下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。GB/T2421-1999電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第1部分：總則GB

2、/T2423.22-2002電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程試3N:溫度變化試驗方法GB4706.1-2005家用和類似用途電器的安全第一部分：通用要求家用和類似用途電器的安全熱泵、空調(diào)器和除濕機(jī)的特殊要求QMN-J29.001空調(diào)器電子控制器（原標(biāo)準(zhǔn)號02.008）QMN-J33.018空調(diào)電子控制器電磁兼容設(shè)計指引（原標(biāo)準(zhǔn)號03.026）3定義IRMCF341陂IRMCK341（OTP）集成電路IR公司生產(chǎn)的用于無刷直流電動機(jī)正弦波驅(qū)動的芯片，IRMCF341與IRMCK341（OTP的區(qū)別在于：IRMCF341是FLASH芯片， 如果使用IRMCF341則需要24LC256和24C04兩個E

3、EPROM,24LC256用于存儲驅(qū)動芯片IRMCF341的程序（IRMCF341內(nèi)部沒有程序），24C04E方存儲壓縮機(jī)驅(qū)動相關(guān)參數(shù)。IRMCK341為OTP芯片，內(nèi)置存儲器，可供寫入主程序，如果使用IRMCK341則只有一個存儲壓縮機(jī)驅(qū)動參數(shù)的24C04EEPROM,沒有24LC256EEPROM（程序已經(jīng)燒錄在IRMCK341內(nèi)部的OTP中）。4總述目前，我司大部分直流變頻空調(diào)器室外驅(qū)動方案為IR正弦波驅(qū)動，即使用IRMCF341或IRMCK341（OTP）集成電路對直流壓縮機(jī)進(jìn)行正弦波驅(qū)動。為提高產(chǎn)品的可靠性，針對IRMCF341或IRMCK341（OTP） 集成電路應(yīng)用的硬件電路進(jìn)行

4、規(guī)范。5電路設(shè)計5.1電路原理圖及電路分析見下頁（因原理圖篇幅較大，故按照集成電路管腳順序分為四部分）。電路中的所有貼片電容優(yōu)選0603封裝、貼片電阻優(yōu)選0805封裝，所有用于集成電路管腳濾波的電容放置要盡量靠近集成電路。GB4706.32-2004如圖一所示:R1選用1M的貼片電阻，C1、C2使用20pF的貼片電容，要盡量靠近晶振，OSC1i4M晶振，晶振要盡量靠近集成電路。CN1為341芯片與計算機(jī)MECDesigner調(diào)試軟件通信接口，C3C4使用100pF的瓷片電容進(jìn)行濾波。LED1（綠色）、LED2（紅色）用于顯示故障代碼，RSR6選才i330歐姆的貼片電阻，起到限流作用。C5、C6

5、分別用于+1.8V、+3.3V電源濾波，選用104貼片電容，并盡量靠近集成電路。XTALOXTALOXTAL1XTAL1Pl.0/12Pl.0/12Pl.l/RXDPl.l/RXDPI.2/TXDPI.2/TXDPlPl.3/SYNC/SCK.3/SYNC/SCKP1.4TAPP1.4TAPPlPl.5.5PLPL6 6Pl.7Pl.7VDD2VDD2VSSVSSVDD1VDD1F2.0/NMIF2.0/NMIP2.1P2.1F2.2F2.2PCPortPCPort布線原則：平行,直、短，粗,兩線間的回路面積盡量小.圖二如圖二所示：C7、C9用于+1.8V電源濾波，選用104貼片電容，并盡量靠

6、近集成電路。R7、R&R9D1、E1、C8組成直流母線電壓采樣電路，R8R9根據(jù)電壓采樣的量程范圍進(jìn)行選擇，R8優(yōu)先選用2M/1W勺玻璃釉電阻；R9優(yōu)先選用5.1K/1%精度的貼片電阻；R7起到限流作用，用以保護(hù)集成電路；E1、C8起到對采集信號濾波的作用，E1要求使用CD288系列47uF/16V高頻電容，C8選用104貼片電容；D1使用1SS226雙二極管，起到電壓鉗位的保護(hù)作用（也可以使用兩個1N4148二極管）。R1RR11、C10組成AD校準(zhǔn)檢測電路，通過R10上拉15.8K電阻到+1.8V電源，通過R11下拉1K電阻至ijGND產(chǎn)生107.14mV的AD校準(zhǔn)電壓；R10、R11選用

7、1%精度的貼片電阻；C10選用104貼片電容，起到濾波作用并盡量靠近集成電路。28腳通過E2、C11產(chǎn)生未緩沖0.6V參考電壓，E2選才i10Uf/16V,C11選才i104貼片電容。29腳通過EaC12產(chǎn)生緩沖過的0.6V參考電壓，E3選才i10Uf/16V,C12選才i104貼片電容。R12、R13、R14R1SR1&R17、C14組成直流母線電流檢測運(yùn)放輸入電路，R12、R13R14R1SR16、R17根據(jù)電流采樣的量程范圍、采樣電路干擾情況選擇，R14R16優(yōu)先選用5.1K1%精度的貼片電阻，R15、R17優(yōu)先選用1K1%精度的貼片電阻，C14選用101貼片電容。該電路布線原則：盡量平

8、行、直、短、粗，兩線間的回路面積盡量小。R17電阻接電流采樣電阻正極，R15接電流采樣電阻負(fù)極。R12、R13優(yōu)先選擇8.06K1%精度的貼片電阻。32腳為直流母線電流檢測運(yùn)放輸出，C13對運(yùn)放輸出進(jìn)行濾波，C13選才130pF的貼片電容。良但燮IxaMUINW靜0NIV用AH呂As+1刎接 IPhLISOIPhLISOC|33Q0C|33Q0d助R133D6K1%TR17IK1%LD4接直流母線正極RB2M/1W+：L3V|噴DIISS226RH5.IK1%DILKI%LKI%接小工川1 1: :1PM-H1PM-HR(JR.UI5.3KLKCD28a7|LF/ldVCD28a7|LF/ld

9、V陽C4r3|-|-JQu/JiVJQu/JiVCIO104Lcil104104zIOu/1dV-圖三如圖三所示R18、R19、C15組成AD校準(zhǔn)檢測電路，通過R19上拉15K電阻到+1.8V電源，通過R18下拉20K電阻至ijGND產(chǎn)生1028.57mV的AD校準(zhǔn)電壓；R1&R19選用1%精度的貼片電阻；C15選用104貼片電容，起到濾波作用并盡量靠近集成電路。C16為+1.8V電源濾波電容，使用104貼片電容，并盡量靠近集成電路。C17為+3.3V電源濾波電容，使用104貼片電容，并盡量靠近集成電路。R21、C18為阻容濾波電路，對IPM模塊保護(hù)信號IPM-FAULT信號進(jìn)行濾波，R21選

10、用100歐姆的貼片電阻，C18選用102貼片電容。41腳為低有效，根據(jù)IPM的故障輸出腳處理，設(shè)計時要參考IPM的設(shè)計電路，注意選擇變頻驅(qū)動器件相關(guān)的相關(guān)參數(shù)。R20為上拉電阻（上拉到3.3V電源），根據(jù)不同的IPM模塊或IGBT選擇不同的阻值或不用上拉。42腳47腳接IPM模塊對應(yīng)的驅(qū)動引腳，根據(jù)IPM或IGBT的有效電平選擇，若IPM或IGBT為高電平有效，則應(yīng)選擇下拉5.1K電阻，若IPM或IGBT為低電平有效，則應(yīng)選擇上拉5.1K電阻，在IPM或IGBTmidowlF3.0EPWMUHPWMULPWMULPWMVHPWMVHPWMVLPWMVLPWMWHPWMWHPWMWLPWMWLG

11、ATEKILLGATEKILLVDD1VDD1VSSVSSVDD2VDD2AIN6AINSAIN4AIN3AIN3AIN2IRMCF341IRMCF341C26C27C28C29C30C311011011011011011014g懸至.用R35330R4545R3633OR1=1R37330R44R38330RR39330RR40330R414139393S3?3636353434 IPM-U+IPM-U+IPM-ILIPM-ILIPM-V+ IPM-V-IPM-V-IPM-W+IPM-W+gIPM-U+gIPM-U+為度IPMUIPMU湛LPRFV+LPRFV+接必1 1V-V-1 1IPM

12、-FAULTIPM-FAULT=C13100K按IPM.FAVLTIPM.FAVLTCIS104R20（可選）6.8KR19R1&15K20K102C16104|+1EV|+1EVC174的輸入端增加101電容濾波，并要盡量靠近IPM或IGBT的輸入端，其中R35、R3&R37R3&R39、R40為330歐姆的限流電阻。圖四如圖四所示R22、R23、C19、IC5、R34、C25組成通信接收電路，R22選用1K的貼片電阻，起到限流作用；R23選用5.1K貼片電阻上拉到+3.3V電源；R34選用560歐姆的貼片電阻，起到限流作用；C19、C25選用102貼片電容，起到濾波作用；IC5選用TLP5

13、21-1光耦（舊項目有使用TLP112A高速光耦），用以傳輸通信信號。R24C20、IC4、R33C24組成通信發(fā)送電路，R24選用390歐姆的貼片電阻，起到限流作用；R33選用1K的貼片電阻，起到限流作用；C2RC24選用102貼片電容，起到濾波作用；IC4選用TLP521-1光耦（舊項目有使用TLP112A高速光耦），用以傳輸通信信號。以上通信接收電路、通信發(fā)送電路組成的通信電路，用于IRMCF341或IRMCK341（OTP）集成電路與其他控制集成電路的通信。C21為+3.3V電源濾波電容，選用104貼片電容并盡量靠近集成電路。R2sR26、R27、IC2（EEPROlMjA0接高電平，

14、A1、A2接GND、IC3（EEPROMjA1接高電平，A0、A2接GND組成外部數(shù)據(jù)讀取電路，芯片第55、56腳通過I2C總線與EEPROMI訊。IC2、IC3設(shè)置成不同的數(shù)據(jù)地址，如果使用IRMCF341則需要同時使用IC2（24LC256用于存儲主程序），IC3（24LC04用于存儲壓縮機(jī)驅(qū)動參數(shù)）。如果使用IRMCK341（OTP則將主程序?qū)懭爰呻娐罚珽EPROMI用IC3 （24LC04用于存儲壓縮機(jī)驅(qū)動參數(shù)） 。 （注意： 目前我司系統(tǒng)確認(rèn)的Microchip生產(chǎn)的24LC04EEPROM勺ARA1、A2腳不可用，無法進(jìn)行地址設(shè)置，故不能選用我司系統(tǒng)目前的MicrochipEEP

15、ROM。）。57腳60腳用于與仿真器的數(shù)據(jù)傳輸，CN2為341芯片與計算機(jī)FS2仿真軟件接口電路，R29、R30R31、R32為上拉電阻，使用5.1K電阻上拉到3.3V電源。R2&C22組成阻容復(fù)位電路，R28選用4.7K貼片電阻并上拉到+3.3V電源，C22選用102貼片電容。XTAUIHTAL1bdatnoHLRaclAITa104三毛P1J0PVJMUH1R1MCFML1R1MCFML*e於；ICLUEfdC23為+1.8V電源濾波電容，選用104貼片電容，并盡量靠近集成電路。5.2集成電路管腳定義首腳 營腳名稱營腳定義說明1XTAL0晶振4M輸入2XTAL1晶振4M輸出3P1.0/T2

16、留用管腳懸空4P1.1/RXDMCEDesigner通信接收5P1.2/TXDMCEDesigner通信發(fā)送6P1.3/SYNC/SCK選擇上電時從E方加載程序上拉4.7KR7P1.4/CAP能用管腳懸空8P1.5狀態(tài)顯布燈（綠）（LED1）9P1.6狀態(tài)顯小燈（紅）（LED2）10P1.7留用管腳懸空11VDD21.8V模擬電源12VSSGND13VDD13.3V模擬電源14P2.0/NMI留用管腳懸空15P2.1留用管腳懸空16P2.2苗用管腳懸空17P2.3留用管腳導(dǎo)空18P2.4留用管腳一懸空19P2.5留用管腳懸空20P2.6/AOPWM0留用管腳21P2.7/AOPWM1留用管腳懸

17、空22VDD21.8V模擬電源23VSSGND24AIN0直流母線電壓檢測專用通道25AVDD1.8V模擬電源26AVSSGND27AIN1107.14mVAD校準(zhǔn)檢測上拉15.8K,下拉1K28CMEXT未緩沖0.6V參考電壓29AREF緩沖過的0.6V參考電壓30IFB-母線電流檢測運(yùn)放的負(fù)端輸入31IFB+母線電流檢測運(yùn)放的正端輸入32IFBO母線電流檢測運(yùn)放的輸出33AIN2留用管腳GND34AIN3留用管腳GND35AIN4留用管腳GND36AIN5留用管腳GND37AIN61028.57mVAD校準(zhǔn)檢測上拉15K,下拉20K38VDD21.8V模擬電源_39VSSGND40VDD13.3V模擬電源：41GATEKILL6路PWMB號關(guān)閉控制口42PWMWLPWMWL低端門極信號43PWMWHPWMWH高端門極信號44PWMVLPWMVL低端門極信號45PWMVHPWMVH高端門極信號46PWMULPWMU相低端門極信號47PWMUHPWMUH低端門極信號48P3.0/INT2/CS1留用管腳懸空49P3.1/AOPWM2留用管腳懸空50P3.2/INT0留用管腳懸空51P3.3/INT1通彳tRXD52P3.5