白家电/家电制造商正阅历困难时期。他们不只需求使他们的产品在一个极具竞争力性的商场对顾客更有招引 力，一起有必要遵从越来越严厉的环境原则(如北美动力之星 和欧盟的92/75/EC)。正如咱们将看到的，这全部都迫使他 们开发更紧凑、高能效的产品，运转更安静支撑更长的运用 时刻。下文着眼于在电机驱动器IC中承当最新立异的元素和 白家电规划中的智能功率模块(IPM)技能所供给。
在亚洲、非洲和南美敏捷扩张的人口及全球继续的经 济开展导致全球总能耗日益攀升——世界动力组织(IEA)预 测全球动力需求从现在到2040年间将添加37%。化石燃料储 备日益削减、社会越来越注重的碳排放的生态影响，人们仍 然没有真实大规模的可再生动力。
1 当时现状
世界各国政府正强制履行立法措施以节约能耗，应对 动力本钱上升、某些石油生产国政治上，不安靖和对环境可 能 造 成 无 法 恢 复
的 。 美 国 能 源 部 (DoE) 于2 0 1 4 年9 月 制 定 标 准 ， 以 提 升 冰 箱 和 冰 柜 的 能 效 ， 执 行 标 准 的 以 后 生 产 的 新 型 产 品 需 降 低2 0 % 的 能 耗 。 据
图1 电机驱动器用处
图2 白家电电机驱动器
估量，这将在接下来的30年节约约4.84 x 1015的英国热单位 的累积能量(适当于现在美国家庭制冷产品年耗费总能量的3 倍)。政府组织现正进一步针对房间空谐和洗衣机的特别标 准，在某些情况下将要求进步35%的能效。日本，矿藏等自 然动力匮乏，产能下降，正作出极大尽力削减电力耗费。 自影响广泛的日本领跑者计划(不只包含白家电，还包含炉 具、热水器、电脑、空调、主动售货机、办公设备等)全面 发动以来，经过催促制造商遵从其原则和违背原则的采纳 “点名批判”的方法，已明显进步能效。
2 顾客压力
从 消 费 者 的 角 度 ， 有 许 多 属 性 会 使 白 家 电 更 具 吸 引 力。制造商需求留意使产品与竞争对手的产品差异开来。这儿最值得留意有几点：
1. 顾客购买家电时很精明。他们意识到虽然产品价 格或许有具招引力的标价，但其作业过程中的运转本钱或许 更高，然后很快消除任何价格优势。可实时显现作业能效、 不会过多耗费电的家电产品，价格必定略高。
2. 牢靠的运转基本上是给定的。假如一款产品无法可 靠的运转，那么制造商是在砸其招牌。
3. 能够给最大化内部尺度顾客供给更多的附加值。 有更多可用内部存储空间冰箱，或有更大负载容量的洗衣机 更有或许招引顾客。
图3 展现在电冰箱内运用依据IMST的IPM的电机操控电路图
图4 运用依据IMST的IPM的洗衣机电机操控电路图
4. 制造商正被逼推出可供给更好用户体会的白家电设
计。例如，由紧缩机电机引起冰箱嗡嗡噪声。一向令顾客 烦恼，有必要尽全部尽力削减噪声。
3 待战胜的技能问题
顾客和立法动态所推进，白家电规划正阅历完全改 变。曩昔的巨大设备需求由更时髦、更多可用空间的经济设 计替代。因为家电的紧凑度成为一个越来越重要的卖点，其 组件巨细需求跟趋势——特别是电机。
4 白家电中的电机类型及用处
电机(及紧缩机和电扇)正被整合至现代厨房或杂物间的 各种硬件。依据运用可运用各种不同的电机类型，如交流感 应、有刷和无刷直流，无论是单相或3相拓扑结构。装备的电机驱动器将包含必要的功率开关元件。这将辅之以电机操控器，集成确认方位和供给速度操控的功用，及优化电机运转时的总能效的才能。
1. 12 V 桥驱动器，带晶体管输出；
2. 12 V无刷直流电机驱动器，带晶体管输出；
3. 24 V无刷直流电机驱动器，带晶体管输出；
4. 驱动240 V体系的3相无刷直流预驱动操控器；
5. 驱动600 V体系的无刷直流电机驱动器。
5 首要的白家电电机运用
1. 冰箱——电扇电机驱动器驱动内部电扇，而外部风 扇由无刷直流电机驱动外部电扇。步进电机驱动器履行主动过滤清洗和阻尼功用。假如有主动制冰机则整合两个有刷电 机。因而或许共需求5个电机。
2. 空调——无刷直流电机担任驱动内部和外部电扇。 步进电机履行主动过滤清洗功用。包含一个步进电机，操控 导出空气。
3.洗衣机/烘干机——无刷直流电机驱动电扇以发生干 燥的空气，以及供/排水。由步进电机完结操控枯燥空气的 温度。
过 去 ， 洗 衣 机 和 冰 箱 按 照 “ 全 部 或 没 有 ” 的 原 理 工 作。近十年左右，越来越盛行洗衣机支撑多种速度形式，可 对不同巨细负载作出呼应，然后进步能效。同样地，冰箱压 缩机也不是无视设备内部温度，简略地坚持全速运转。经过 更智能的驱动体系规划，将紧缩机的速度与所需的温度水平 相匹配。完成更高能效的条件是能精确地操控电机速度。
将 来 ， 电 机 将 不 只 提 供 强 大 的 性 能 ， 还 具 有 小 的 尺度。 并且家电转至更小外形有热办理的影响——体系发生的热将被约束在更小的空间。热强度的进步会对设备发生压力，导致牢靠性问题。一种解决方法是运用额定的冷却结构，但 这会添加功率预算，所以不可行。另一种更优的途径是进步 能效水平以削减热耗费。安森美半导体供给用于白家电运用 的不同电机驱动器，能战胜如前所述的规划应战。
图5 IPM模块终端运用
6 完成更智能和更高集成度的电机驱动器计划 因为白家电规划的空间约束和能效要求，工程师多采 用更多依据IPM(智能功率模块)的集成的电机驱动计划。这 将所需的各种元件紧缩为一个高度集成的混合IC模块，选用高密度封装。但传统的IPM有必定的缺陷。因为布线和布局问题，框架结构中无源元件的方位或许会有问题。贴装后，通常在焊外会发生牢靠性问题。
安森美半导体已经过绝缘金属基板技能(I M ST ) 的开 发，将本身定位为IPM规划的前沿。IMST是在铝板上构成 电 子 电 路 —— 无 源 元 件 ( 电 阻 、 电 容 等 ) 、 分 立 元 件 ( 二 极 管、晶体管等)加上更杂乱的IC(门极驱动器、数字信号处 理器等)都装置在相同的基本上。IMST供给高热传导和作业 强固性。这计划可削减元件数和占板面积(因而可运用较以 前更小外形的模块)。元件适当简单装置，极大削减所需布 线。得益于在铝板和铜箔图画之间的绝缘树脂发生的分布式 %&&&&&%，IMST证明在削减由开关引起的电磁搅扰(EMI)方面极 为有用。因而，安稳安静的电机运转可从中获益。
安森美半导体的IPM选用单列直插式封装(SIP)以添加 装置灵活性(模块可水平或垂直于铅贴装)。不存在任何陶瓷 层(绝缘/机械安稳性用处)的缺失意味着IMST能完成更好的 接地。注塑成型加强元件黏合能完成，以对焊接点施加更少 的压力。
因为%&&&&&%和子体系的立异(杰出的封装和贴装技能)，及更 好的规划实践，工程师将能为商场带来新一代白家电。这 将更能契合电源能效、紧凑/轻型架构和安静运转的更高要 求，然后可最大满意顾客希望和环境原则。
