180°電機(jī)控制及基于uPD78F0712的家電風(fēng)機(jī)解決方案

　　近年來(lái)180°電機(jī)控制因其節(jié)能、靜音及低顫動(dòng)而得到廣泛的關(guān)注和應(yīng)用，尤其在家電領(lǐng)域里，如油煙機(jī)、冰箱、空調(diào)及洗衣機(jī)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(diǎn)及基于該MCU的家電風(fēng)機(jī)解決方案。

　　1. 180°控制的應(yīng)用場(chǎng)合及特點(diǎn)

　　目前市場(chǎng)上對(duì)于家用電器如熱水器、油煙機(jī)等一般要求其具有低噪聲、低損耗、省電節(jié)能的特征，因此，類似的這些場(chǎng)合并不適宜使用變頻器驅(qū)動(dòng)的交流異步電機(jī)，而適合使用小功率無(wú)刷直流電機(jī)進(jìn)行調(diào)速。

　　無(wú)刷直流電機(jī)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(jī)。下表是各個(gè)電機(jī)控制特點(diǎn)比較：

　　表1 電機(jī)控制特點(diǎn)

　　由上表可以看出，在小功率電機(jī)范圍內(nèi)，180°電機(jī)控制具有噪聲低、效率高的優(yōu)點(diǎn)。

　　目前市場(chǎng)上最先進(jìn)的180°控制技術(shù)是基于磁場(chǎng)定向矢量的變頻技術(shù)，F(xiàn)OC(磁場(chǎng)定向)矢量控制算法產(chǎn)生矢量形式相電壓，用來(lái)控制定子電流，其控制原理是通過(guò)一定的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換可以對(duì)磁通和轉(zhuǎn)矩直接控制，實(shí)現(xiàn)電流和轉(zhuǎn)速的雙閉環(huán)控制，可以在不產(chǎn)生大流的情況下實(shí)現(xiàn)快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。

　　2.180°電機(jī)控制在家電上的應(yīng)用

　　① 油煙機(jī)

　　目前，市場(chǎng)上比較常見(jiàn)的是有檔位變頻油煙機(jī)，只有少部分的油煙機(jī)廠商開(kāi)始采用180°電機(jī)控制的無(wú)檔位變頻油煙機(jī)。

　　相對(duì)于其他類型的變頻油煙機(jī)，180°變頻油煙機(jī)有以下特點(diǎn)：

　　1)可根據(jù)傳感器識(shí)別有無(wú)油煙，智能啟動(dòng)和停止油煙機(jī)的抽吸，無(wú)需手動(dòng)操作;

　　2)在炒、煎、炸時(shí)可根據(jù)油煙量的大小，自動(dòng)調(diào)節(jié)油煙機(jī)風(fēng)量;

　　3)在燉、煲、蒸、煮時(shí)，自動(dòng)調(diào)小抽吸速度，降低耗電量;

　　4)靜音。讓用戶感覺(jué)不到電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的噪音;5)較小體積的電機(jī)使得油煙機(jī)體積更小。

　　②熱水器

　　傳統(tǒng)家用快速燃?xì)鉄崴鳛榱颂岣哂脩羰褂玫陌踩裕F(xiàn)在多為封閉式燃燒的強(qiáng)排風(fēng)熱水器，內(nèi)設(shè)鼓風(fēng)裝置，工作聲響大;此外，由于燃器壓力不適或設(shè)置不當(dāng)，經(jīng)常出現(xiàn)水不熱或水太燙，有時(shí)在洗澡的過(guò)程也會(huì)出現(xiàn)忽冷忽熱等不適。

　　180°變頻燃?xì)鉄崴鞯碾姍C(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是按機(jī)器的實(shí)際輸出熱負(fù)荷來(lái)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，出水溫度比較恒定，無(wú)需自己手動(dòng)調(diào)整加熱速度，180°永磁同步電機(jī)較交流異步電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，因此電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)聲音也相對(duì)較輕。