STM32在變頻波輪洗衣機上的應用

隨著國家節能減排政策的引導和人們對節能環保意識提高，變頻技術已廣泛應用于空調、冰箱、洗衣機等白色家電領域，使用變頻技術的家電產品逐漸受到消費者認可。變頻波輪洗衣機使用永磁同步電機(PMSM)直接驅動洗衣機波輪，采用變頻技術對電機進行調速控制后，在噪音、轉矩和調速性能等方面相對于傳統波輪洗衣機改善效果明顯。

方案介紹

波輪洗衣機的洗滌原理是依靠電機帶動裝在洗衣桶底部的波輪正、反旋轉，衣物在波輪的帶動下上、下、左、右不停地翻轉，同時在洗滌劑的作用下實現去污清洗。因波輪洗衣機的工作原理，洗衣機電機需要不停的正、反轉切換，且電機啟動時要具備足夠大的力矩。

針對上述應用，方案選用ST公司Cortex-M3內核的STM32F103C6T6A 微處理器和ST公司的智能功率模塊(IPM)STGIPL14K60為平臺，采用3電阻電流檢測和帶霍爾傳感器方法實現對洗衣機永磁同步電機(PMSM)的矢量控制(FOC)。

STM32F系列為ST發布的基于ARM公司Cortex-M3內核的微處理器，其擁有最高72MHz的運行頻率，并內部集成了一個專門用于馬達控制的 Advanced Timer，足以滿足電機控制FOC運算的需求。同時ST提供了完整的電機驅動解決方案，通過免費提供的電機固件庫及PC端的用戶配置界面MotorControl WorkBench，用戶可以快速實現馬達應用評估。

STGIPL14K60為ST公司推出的智能功率模塊(IPM)，功率模塊內集成600V 15A IGBT、半橋驅動、運算放大器、比較器、NTC等器件，能夠簡化電機控制逆變電路，僅需用一個功率模塊即可替代幾十個分立器件，有效提高控制系統的可靠性，并減小PCB尺寸和降低系統成本。

系統結構框圖