180°電機控制及基于uPD78F0712的家電風機解決方案

　　近年來180°電機控制因其節能、靜音及低顫動而得到廣泛的關注和應用，尤其在家電領域里，如油煙機、冰箱、空調及洗衣機等。瑞薩電子目前推出了一系列變頻控制專用的8位MCU，本文主要介紹瑞薩電子8位MCUDDuPD78F0712的主要特點及基于該MCU的家電風機解決方案。

　　1. 180°控制的應用場合及特點

　　目前市場上對于家用電器如熱水器、油煙機等一般要求其具有低噪聲、低損耗、省電節能的特征，因此，類似的這些場合并不適宜使用變頻器驅動的交流異步電機，而適合使用小功率無刷直流電機進行調速。

　　無刷直流電機分為方波控制(120°控制)的BLDC和正弦波控制(180°控制)的PMSM永磁同步電機。下表是各個電機控制特點比較：

　　表1 電機控制特點

　　由上表可以看出，在小功率電機范圍內，180°電機控制具有噪聲低、效率高的優點。

　　目前市場上最先進的180°控制技術是基于磁場定向矢量的變頻技術，FOC(磁場定向)矢量控制算法產生矢量形式相電壓，用來控制定子電流，其控制原理是通過一定的坐標轉換可以對磁通和轉矩直接控制，實現電流和轉速的雙閉環控制，可以在不產生大流的情況下實現快速的動態響應。

　　2.180°電機控制在家電上的應用

　　① 油煙機

　　目前，市場上比較常見的是有檔位變頻油煙機，只有少部分的油煙機廠商開始采用180°電機控制的無檔位變頻油煙機。

　　相對于其他類型的變頻油煙機，180°變頻油煙機有以下特點：

　　1)可根據傳感器識別有無油煙，智能啟動和停止油煙機的抽吸，無需手動操作;

　　2)在炒、煎、炸時可根據油煙量的大小，自動調節油煙機風量;

　　3)在燉、煲、蒸、煮時，自動調小抽吸速度，降低耗電量;

　　4)靜音。讓用戶感覺不到電機運轉的噪音;5)較小體積的電機使得油煙機體積更小。

　　②熱水器

　　傳統家用快速燃氣熱水器為了提高用戶使用的安全性，現在多為封閉式燃燒的強排風熱水器，內設鼓風裝置，工作聲響大;此外，由于燃器壓力不適或設置不當，經常出現水不熱或水太燙，有時在洗澡的過程也會出現忽冷忽熱等不適。

　　180°變頻燃氣熱水器的電機運轉是按機器的實際輸出熱負荷來調節轉速，出水溫度比較恒定，無需自己手動調整加熱速度，180°永磁同步電機較交流異步電機運轉平穩，因此電機運轉聲音也相對較輕。