180°電機控制及基于uPD78F0712的家電風(fēng)機解決方案

　　近年來180°電機控制因其節(jié)能、靜音及低顫動而得到廣泛的關(guān)注和應(yīng)用，尤其在家電領(lǐng)域里，如油煙機、冰箱、空調(diào)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(fēng)機解決方案。

　　1. 180°控制的應(yīng)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(jié)能的特征，因此，類似的這些場合并不適宜使用變頻器驅(qū)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(diào)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(nèi)，180°電機控制具有噪聲低、效率高的優(yōu)點。

　　目前市場上最先進的180°控制技術(shù)是基于磁場定向矢量的變頻技術(shù)，F(xiàn)OC(磁場定向)矢量控制算法產(chǎn)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(biāo)轉(zhuǎn)換可以對磁通和轉(zhuǎn)矩直接控制，實現(xiàn)電流和轉(zhuǎn)速的雙閉環(huán)控制，可以在不產(chǎn)生大流的情況下實現(xiàn)快速的動態(tài)響應(yīng)。

　　2.180°電機控制在家電上的應(yīng)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(jù)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(jù)油煙量的大小，自動調(diào)節(jié)油煙機風(fēng)量;

　　3)在燉、煲、蒸、煮時，自動調(diào)小抽吸速度，降低耗電量;

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

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　　傳統(tǒng)家用快速燃氣熱水器為了提高用戶使用的安全性，現(xiàn)在多為封閉式燃燒的強排風(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，有時在洗澡的過程也會出現(xiàn)忽冷忽熱等不適。

　　180°變頻燃氣熱水器的電機運轉(zhuǎn)是按機器的實際輸出熱負荷來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，出水溫度比較恒定，無需自己手動調(diào)整加熱速度，180°永磁同步電機較交流異步電機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，因此電機運轉(zhuǎn)聲音也相對較輕。