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

　?、劭諝鈨艋?p>　　市面上普通的空氣凈化器存在噪聲大，長時間開啟比較耗電的問題。在成本相同的情況下，180°變頻空氣凈化器馬達(dá)噪聲低，而且會自動根據(jù)傳感器感知空氣潔凈度，調(diào)節(jié)馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)帶動凈化，節(jié)電運(yùn)行，節(jié)省電能。

　　相比之下，不難看出180度電機(jī)控制的前景比較好，盡管變頻電機(jī)控制成本比較高，但是它的高性能、靜音、低損耗，為它的有利推廣提供保駕護(hù)航的條件，越來越多的家電制造商，開始關(guān)注和投資180°電機(jī)控制，用以提高家電電器效率和降低噪音。

　　3.瑞薩電子(Renesas Electronics) 8位MCU促進(jìn)馬達(dá)設(shè)計

　　180°變頻馬達(dá)里對電機(jī)采用的是矢量控制來達(dá)到變頻目的，因此，對MCU的要求高，如油煙機(jī)、熱水器、空氣凈化器等需要更多的附屬功能如液晶顯示、延時控制等，MCU還需要一些特有的外設(shè)如串行通信、強(qiáng)大的定時器等。

　　瑞薩電子為電機(jī)控制開發(fā)了包括78K0/IY2、78K0/IA2、78K0/IB2、uPD78F0712、uPD78F0714、uPD789842和uPD780988等一系列的8位MCU。該系列產(chǎn)品集成了內(nèi)部硬件乘法器、定時器、多個通用寄存器、可編程脈沖發(fā)生器、獨(dú)立的變頻控制模塊，專用于電機(jī)控制應(yīng)用的外設(shè)使其更適合中小功率的180°變頻電機(jī)。

　　在180°變頻電機(jī)控制算法中要用到坐標(biāo)變換及逆變換、乘法運(yùn)算和大量的循環(huán)控制，因此需求MCU的速度要快，瑞薩電子8位MCU的硬件乘法/除法器都能夠快速進(jìn)行FOC矢量控制運(yùn)算，及PID跌代、坐標(biāo)變換。

　　該系列8位MCU有6個外部中斷，能夠快速響應(yīng)外部中斷，如傳感器的反饋信息等，極大的降低了電機(jī)控制方案的成本，它有32個8位(或16個16位)Bank結(jié)構(gòu)的通用寄存器，使得運(yùn)行效率更高。

　　180°變頻電機(jī)一般用于中高檔的家用電器中，瑞薩電子8位MCU可編程脈沖發(fā)生器(PPG)能指定脈沖寬度和脈沖周期，這可直接用于家電風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和風(fēng)量顯示，同時MCU提供在線自編程功能，還有這些MCU無需外部EEPROM，它自身的已經(jīng)夠用。

　　此外，瑞薩電子的這些8位MCU 帶有2個專用變頻控制模塊，可以在PWM周期的任意時刻產(chǎn)生中斷，可根據(jù)用戶需求在任意時刻對電流進(jìn)行采樣;可用于控制PWM高阻態(tài)輸出的外部信號輸入，可以在非正常情況下快速停止風(fēng)扇轉(zhuǎn)動;另外還帶有可編程死區(qū)控制(死區(qū)時間范圍：0.1 s～25.6 s)。

　　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(xì)說明。

　　圖2 瑞薩電子的MCU特點