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Este diseño de referencia proporciona una solución integral para diseños de aire acondicionado, como aires acondicionados de ventana y unidades exteriores de aire acondicionado split, proporcionando un camino hacia sistemas de aire acondicionado eficientes y rentables.
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Los diseños de aire acondicionado modernos utilizan un variador de velocidad basado en inversor para que el compresor sin escobillas y los ventiladores del condensador cumplan con estrictas clasificaciones de eficiencia energética y especificaciones de factor de potencia. Este enfoque permite configuraciones de energía óptimas y reduce el consumo general de energía en comparación con los variadores ACIM (motores de inducción de corriente alterna monofásicos) tradicionales de velocidad fija. Incluso para dispositivos de alto rendimiento, la corrección del factor de potencia (PFC) es esencial para garantizar la compatibilidad de la red.
El diseño de referencia de Microchip aprovecha la familia de controladores de señal digital (DSC) dsPIC33CH de doble núcleo para controlar de manera eficiente el ventilador del condensador, el compresor, el PFC y toda la lógica de la aplicación. Los DSC dsPIC33C de alto rendimiento, incluidos los modelos dsPIC33CH de doble núcleo y dsPIC33CK de un solo núcleo, proporcionan periféricos ideales para el control de motores duales y permiten reemplazar tres controladores por uno para ahorrar costos. El diseño presenta una etapa de corrección del factor de potencia (PFC) de 1,8 kW y 220 V con tecnología Digital Interleaved Boost, que proporciona más del 90 % de eficiencia, un factor de potencia de 0,991 y menos del 5 % de distorsión armónica total (THD).
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El ventilador del condensador y el compresor funcionan con etapas de 120W y 1,34KW respectivamente. El aspecto de control del motor del diseño admite motores síncronos de imanes permanentes (PMSM) y motores síncronos de imanes permanentes internos (IPMSM). Dispone de una etapa inversora con una potencia de hasta 1,4 kW y opera con un rango de frecuencia de conmutación de 4 a 20 kHz. El control de velocidad variable se logra mediante un control orientado al campo (FOC) sin sensores, complementado con características como compensación de par, debilitamiento de campo, un estimador de PLL, par máximo por amperio (MTPA) para IPMSM y detección de pérdida.
Para mejorar aún más la funcionalidad del aire acondicionado, el diseño incluye interfaces de sensores de temperatura para monitorear el aire ambiente, el aire de entrada, el aire de salida y la temperatura del condensador. También proporciona interfaces de control para válvulas solenoides y válvulas de expansión electrónicas (motor paso a paso). Un convertidor DC/DC flyback produce los rieles de alimentación necesarios de 15 V, 12 V y 3,3 V. Hay soporte opcional disponible para usar un motor de inducción de CA (ACIM) o un motor de CC sin escobillas integrado (BLDC) para el ventilador del condensador. También se incluye soporte para comunicación de campo con la unidad interior. El diseño aborda varios desafíos de diseño, incluida la reducción del tiempo de desarrollo a través de una solución totalmente fabricable, la reducción de los costos de la lista de materiales (BOM) a través de un diseño altamente integrado y la garantía de un rendimiento óptimo con un algoritmo FOC altamente eficiente y un software confiable de arranque del compresor.
Microchip ha probado este diseño de referencia. El volumen de suministro incluye una lista de piezas (BOM), diagramas de circuitos, etc. Se pueden encontrar más datos de diseño de referencia en el sitio web de la empresa. Para obtener más información sobre este diseño de referencia, haga clic aquí.
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