原创 你想知道三个月后自己在做什么吗? 是为了使当前项目符合IEC-60730规范而绞尽脑汁,还是转向下一个设计任务?

2014-11-5 16:17 1052 10 12 分类: 消费电子

对家用电器节能性日益高涨的要求促使越来越多的传统交流感应电机被高效永磁同步电机(PMSM)或无刷直流(BLDC)电机取代。控制PMSM或BLDC电机需要精通数学的电脑(MCU)根据预计的转子位置,通过电子方式精细协调并旋转定子的磁场。IEC-60730是一项安全标准,旨在确保控制设计师能够连续监控阵列MCU和控制电路健康组件,包括: 故障标志、时钟子系统、程序计数器/寄存器、嵌入式闪存、RAM等。如果发生意外故障,则需要这种控制,以便安全和可预测地完成复位或失败操作。

满足IEC-60730要求是巨大的设计/测试负担,因为硬件和固件的实施非常复杂,需要仔细规划。其代价也很高昂,包括更高的开发成本、更多的工程资源利用,以及更长的上市时间。通常,传统交流感应电机需要18至24个月的认证周期!

与MCU供应商合作是不错的选择,他们不但了解IEC-60730,而且拥有专门设计的零件,可以最小化实施工作量和成本。一家吊扇制造商自2010年起就在努力整合其他供应商的各种PMSM控制器和MCU,新产品需要长达24个月的时间才能通过IEC-60730认证。该公司资源有限,而终端客户对上市时间的要求很苛刻。 2013年,他们得知了Fairchild的FCM8531RQY,该产品仅需3个月就能满足其合规性需求。

让我们分析一下,为什么满足IEC-60730如此困难,为什么Fairchild的FCM8531RQY能够让客户专注于自己的应用,而无需纠结于合规性。

全系统故障容差和管理

通常,MCU的优先任务是执行固件,使产品实现必要的功能,最好兼具成本效益和卓越的功能。 其次,也是同样重要的,必须以安全方式完成上述功能。为此,MCU必须准确检测所有故障并在意外发生时保护系统。这不仅需要出色的固件开发技术,还需要充分了解架构的复杂性和各种可能的故障模式。 FCM8531RQY经过精心设计,采用三个故障容差子系统: 高级电机控制(AMC)内核、用户的嵌入式应用内核,以及安全/保护硬件。 AMC和保护硬件无缝合作以实施UL安全标准,同时允许系统设计师使用第二个用户内核来实施应用代码,全部集成在一个小巧的IC中。

耗时的文档和故障模式分析:

为进行认证,UL需要完整地记录故障模式分析,包括在所有可预测的正常和异常操作模式下软件和硬件的响应。 该测试和文档开发通常要花数月的时间,给项目增加巨额成本。 与UL的讨论常常需要多轮,而且必须完成额外的工作才能满足其达标要求。 因为FCM8531RQY的AMC内核已连同完整文档提交给UL,因此作为符合IEC-60730的电机控制MCU,它拥有唯一的UL证书,器件上具有相应的UL标志。 虽然对于特定设计,此预认证不能免除其他UL电气安全标准的测试,但可以免除所有IEC-60730相关的MCU测试负担。

转子锁定和相位过流故障:

转子锁定和相位过流时两个重要测试,对于所有PMSM或BLDC电机是强制要求。除了AMC内核上的IEC-60730合规固件,FCM8531RQY还具备内置硬件保护功能,可连续监控系统故障。这些保护功能对于使用FCM8531RQY的用户是开箱即用的,让UL-60335认证事半功倍。

使用FCM8531RQY后,设计工程师很快意识到,他们可将主要精力集中于产品的实施和改进,实现产品差异化,为终端客户带来更大价值,而不用为IEC-60730合规性耗时耗力。Fairchild在FCM8531RQY的双内核中巧妙地实施了硬件和固件响应分离,最大程度地提高了实施便利性,同时确保设计自始至终符合IEC-60730。 评估板、JTAG程序员和电机控制开发系统(MCDS)环境可以加快实施过程。

文章评论2条评论)

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用户1605742 2014-9-30 02:43

这一年fairchild就是在忙这个UL认证吗?我发现几乎一年的时候没有这个FCM8531的消息了,也没有提到用户反馈。整整一年啊,我用别家芯片产品都出来了。

而且,我到处都买不到开发板。无论中美。

用户1678053 2014-8-25 09:29

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