基于瑞薩電子8位MCU的直流變頻抽油煙機解決方案

　　由于180°變頻抽油煙機的控制中要用到各種數(shù)學(xué)變換，變換中有很多乘法運算，因此對MCU要求有快速的乘法運算。瑞薩電子8位MCU的硬件乘法器能夠更快執(zhí)行電機矢量控制的各種變換算法，使抽油煙機反應(yīng)更快。如果180°變頻抽油煙機的電機控制涉及到解耦控制、PID計算，則要求MCU有較強的運算能力和指令運行速度，而一般8位MCU則難以滿足要求。

　　180°變頻抽油煙機要求MCU接受風扇轉(zhuǎn)速傳感器反饋的信息以進行電機控制。瑞薩電子的這些8位MCU具有多達6個外部中斷輸入，省卻硬件捕獲單元對抽油煙機風扇速度傳感器信號進行分析，降低抽油煙機內(nèi)部電機控制方案的成本。而32個8位(16個16位)通用寄存器特有的 Bank結(jié)構(gòu)使得抽油煙機的直流無刷電機的180度矢量控制程序運行效率更高。

　　180°變頻抽油煙機屬于中高檔類的廚房電器，需要MCU能提供定制的個性化功能。瑞薩電子8位MCU的可編程脈沖發(fā)生器(PPG)能指定脈沖寬度、脈沖周期，可用于抽油煙機風扇轉(zhuǎn)速或者風量顯示并簡化軟件的編程，另外還提供在線自編程功能，存儲抽油煙機設(shè)置參數(shù)而無需外部EEPROM，節(jié)省成本的同時也省卻空間，尤其適合低成本的180°變頻抽油煙機控制。

　　此外，這些MCU還具有帶2個自由中斷專用變頻控制模塊，以在PWM周期的任意時刻產(chǎn)生中斷，根據(jù)用戶需要的任意時刻對電流進行采樣;專用于控制PWM高阻態(tài)輸出的獨立外部信號輸入，可在非正常情況下快速停止風扇的轉(zhuǎn)動;以及8位的可編程死區(qū)控制(死區(qū)時間范圍：)等。圖2顯示了8位變頻控制MCU的主要特點，表2則這些功能給出了詳細說明。

　　180°變頻抽油煙機系統(tǒng)設(shè)計

　　瑞薩電子開發(fā)了一套基于8位MCU ――uPD78F071x的低成本180°變頻抽油煙機方案HS/DC-8，該方案包括電源和電機控制部分(見圖3)。

　　HS/DC-8正是利用8位MCU的特有的硬件功能來實現(xiàn)抽油煙機的180°變頻。HS/DC-8適用于額定容量為20W~1kW中小功率的BLDC電機，6~120Hz的電氣角頻率和0.5Wb以下的永磁磁通。