180°电机控制在家电上应用.pdf

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180°电机控制在家电上应用pdf,近年来180°电机控制因其节能、静音及低颤动而得到广泛的关注和应用,尤其在家电领域里,如油烟机、冰箱、空调及洗衣机等。瑞萨电子目前推出了一系列变频控制专用的8位MCU,本文主要介绍瑞萨电子8位MCU――uPD78F0712的主要特点及基于该MCU的家电风机解决方案。
坐标变换。 该系列8位MC∪有6个外韶中断,能够快速响应外韶中断,如传感器的反馈信息等,极大的降低了 电机控制方案的成本,它有32个8位(或16个16位)Bank结构的通用寄存器,使得运行效率更高。 180变频电机一般用于中高档的家用电器中,瑞萨电∫8位MCUπ编程尿冲发生器(PPG)能指定 脉冲宽度和脉冲期,这可直接用丁家电风机转速和风量显示,同时MCU提供在线自编程功能,还有这 些MCU无需外部 EEPROM,它自身的已经够用。 此外,瑞萨电子的这些8位MCU带冇2个专用变频控制模块,可以在PWM周期的任意时刻产生中 断,可根据用户需求在任意时刻对电流进行采样;可用于控制PWM高阻态输出的外部信号输入,可以在 非正常情况下快速停上风劇转动;另外还带有可编程死区控制(死区时间范围:0.1s25.6μ!s) 图2显示了8位变频控制MCU的主要特点,表2则这些功能给出了详细说明 专用变频控 自编程功能 死区控制 制模块 的强大的定 时器功能 32x8位通用 硬件乘/除 寄存器 78K0 法器 MCU core 实时输出端 马达紧急 停车功能 可编程脉冲 10-bit 6个外部 发生器PPG ADC 中断输入 8bit变频控制MCU特点 环境温度:-40℃~85℃ 图2瑞萨电子的MCU特点 MCU特点 说明 对180°变频油烟机的好处 强大的定时器功能◆8位宽度的可编程死区 丰富的电机控制扩展功能、、死区可适应 ◆8位和16位功能丰富的定时器不同的功率开关管、定制个性化的延时油 (外部事件计数器、方波输出、PwM输烟抽吸功能 出、脉冲宽庋测量、单脉冲触发器) 变频专用模块 荇AD触发功能 电机变频控訇、电流采样过流保护、保护 ◆在PM周期中的任意时刻可产生2油烟机的风扇轴承因污物而堵转 个自由中断 硬件乘法除法器乘法器:16位x16位,除法器32位16加速电机180°矢量控制算法,加强运算 位 能力 10-bit ADC 36us的转换时间,AD转挨功能,电源满足油烟机内部电机AD采样功能,可检 低电压检测功能 测油烟传感器信号强弱判断油烟量 实时输出端口 在o口上实时输出6b或者4数据可定制个性化功能 多个通用寄存器 32x8bt或者16X16bit 可提高程序运行效率 多个外部中断输入6个外部中断输入,可编程边缘检测 省却捕获单元,检测速度反馈 白编程功能 对fash进行在线自编程 可以在线存储油烟机设置参数,省却外部 EEPROM,节省成木和空间 可编程脉冲发生器脉冲频率可设定,脉冲宽度可设定 可用于风扇转速反馈显示 PPG Programmable pulse generator 马达紧急停车 外部信号输入控制PWM高阻态输出无须软件直接硬件控制,非正常情况下快 速停止风扇运转 表2变频控制用的8位MCU特点 瑞萨电子180变频电机控制方案 瑞萨电子( Renesas electronics)开发了一套基于8位 MCU UPD78F071X的特有的功能的 180°矢量控制方案HS/DC-8,图2为系统构成。 Motor部分 风扇 ATc 油含根有天神椰 拍含很据油烟传 Error 号的强 图2HSDC8系统构成 HsDC-8利用8位MCU的特有的硬件功能来实现180°矢量控制(FOC,通过反馈这度计算出矢量控 制的PWM占空比的值,用空间矢量PWNM( SVPWM〕输岀驱动功率模块,直接控制电杋转矩,电机的转 速反馈采用霍尔传感器。 HSDC-8驱动器适用于额定容量为20W~1Kw小功电机,6~120Hz的电气角频率,永磁磁通0.5Wb 以下。 相比其他半导体厂商 MCU HS/DO8的马达控制方案具有以下优势: ●低损耗,MCU巾专用的变频搾制的定时器,可实现两相调制的低损粧PWM方式,可将逆变器中的 功率开关管损耗降低30%斥右,从而廷长驱动器寿命 高效率、低噪声,由于MCU的硬件乘法器可以快速的实现180°矢量控制算法,方案中又加入了自动 相位控制,确保马达电流始终保持在最小值进行自动控制 ●丰富的保护和定制功能,依赖于MCU中强大的定时器功能、丰富的O功能和AD功能,例如死区保 护、霍尔类型选定、频率反馈脉神数旳选定、PWM初始化异常检测、过压保护等 低成本,8位MCU节省外部的 EEPROM和内部的硬件捕获单元,使得Mc∪成本降低 世强电讯的技术支持 瑞萨电子授权代理商世强电讯可以针对该系列产品提供以下技术支持服务: a)应用咨询:在一些工业或者消费类的产品上面,世强电讯可根据客户的实际情况提供电机使用 环节的建议,例如使用什么样的电机可以达到节能、成本最低的效果。 b)方案设计:用户实际应用HSDC8的方案时,需要在产品中对HSDC8的功能进行增加或者 删减,以使实现更多的功能和减少不必要的成本。世强电让可帮助客户在产品设计中,考虑 HS/DC-8的方案更改,为产品量身订制特定的方案。 c)哽件参考设计:HsDC-8可以提供硬件参考设计并且给用户预备∫功能丰富的外部哽件接口, 但实际用户使用时需要设计产品自身的硬件接口以便能对HS/DC-8进行外部的控制。例如可以 增加通讯硬件功能,人机界面硬件功能。 d)软件设计:HS/DC8已经提供了丰富的保护和定制功能,以适应用户不同的写达系统,世强电 讯可以帮助用户设定参数,产品软件调试等。

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2019-09-13
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