基于Microchip dsPIC33EP系列MCU的變頻洗碗機(jī)應(yīng)用

作者 駱振飛(貝能國(guó)際有限公司(廣東佛山528303))

       摘要：變頻在洗碗機(jī)的節(jié)能低噪性能上優(yōu)勢(shì)顯著，本文介紹了基于MicrochipdsPIC33EP系列MCU在變頻洗碗機(jī)上的應(yīng)用方案。

       關(guān)鍵詞：變頻;洗碗機(jī);MCU;DSP

　　0引言

　　目前洗碗機(jī)業(yè)已站在普及風(fēng)口，有數(shù)據(jù)顯示，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的洗碗機(jī)的普及率為60%~70%，中國(guó)市場(chǎng)普及率不足3%。再與國(guó)內(nèi)較為普及的洗衣機(jī)相比，2017年洗衣機(jī)的產(chǎn)銷量為4000萬(wàn)臺(tái)，洗碗機(jī)為100萬(wàn)臺(tái)左右。可見(jiàn)洗碗機(jī)的市場(chǎng)前景非常廣闊。

　　近年來(lái)，隨著國(guó)家節(jié)能減排，低噪環(huán)保等政策的實(shí)施，人們對(duì)產(chǎn)品性能要求的提高。定頻技術(shù)向變頻技術(shù)轉(zhuǎn)變將成為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。隨著變頻空調(diào)，變頻風(fēng)扇，變頻洗衣機(jī)等變頻家電在節(jié)能低噪性能上優(yōu)勢(shì)顯著，人們對(duì)變頻家電的接受度也逐步提高。變頻洗碗機(jī)也應(yīng)運(yùn)而生。

　　貝能國(guó)際力推Microchip高效的變頻電機(jī)解決方案——dsPIC33EP系列帶DSP引擎的16-bitMCU。變頻洗碗機(jī)應(yīng)用是其中之一。

　　近年來(lái)，隨著國(guó)家節(jié)能減排，低噪環(huán)保等政策的實(shí)施，人們對(duì)產(chǎn)品性能要求的提高。定頻技術(shù)向變頻技術(shù)轉(zhuǎn)變將成為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。隨著變頻空調(diào)，變頻風(fēng)扇，變頻洗衣機(jī)等變頻家電在節(jié)能低噪性能上優(yōu)勢(shì)顯著，人們對(duì)變頻家電的接受度也逐步提高。變頻洗碗機(jī)也應(yīng)運(yùn)而生。貝能國(guó)際力推Microchip高效的變頻電機(jī)解決方案——dsPIC33EP系列帶DSP引擎的16-bitMCU。變頻洗碗機(jī)應(yīng)用是其中之一。

　　1Microchip變頻洗碗機(jī)方案系統(tǒng)

　　如圖1所示，主控MCU用44管腳的dsPIC33EP64MC204，采用無(wú)傳感器FOC控制技術(shù)對(duì)洗滌泵PMSM電機(jī)實(shí)現(xiàn)矢量控制和無(wú)極調(diào)速。同時(shí)對(duì)溫度、濁度、水量等傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)水量和洗滌水溫精準(zhǔn)控制，達(dá)到高效節(jié)能低噪性能。

　　2dsPIC33EP系列MCU功能特點(diǎn)

　　?工作條件：3.0V~3.6V，-40℃~+85℃，DC至70MIPS。

　　?內(nèi)核。16位內(nèi)核，高效代碼型(C和匯編)架構(gòu);兩個(gè)40位寬累加器;帶雙數(shù)據(jù)取操作的單周期(MAC/MPY);單周期混合符號(hào)乘法和硬件除法;32位乘法支持。

　　?功耗管理。有低功耗管理模式(休眠、空閑和打盹)，具有0.6mA/MHZ動(dòng)態(tài)電流(典型值);30uAIPD電流(典型值);高速PWM;最多具有3對(duì)使用獨(dú)立時(shí)序的PWM;上升沿和下降沿死區(qū);7.14nsPWM分頻率;PWM支持，可用于直流/直流、交流/直流、逆變器、PFC和照明，或者BLDC、PMSM、ACIM和SRM;可編程故障輸入;用于ADC轉(zhuǎn)換的靈活觸發(fā)配置。

　　?模擬特性。ADC模塊方面，可配置為10位1.1Msps，4個(gè)S/H(采樣/保持);或配置為12位500ksps，1個(gè)S/H(采樣/保持)。具有靈活、獨(dú)立的ADC觸發(fā)源。最多具有3個(gè)直接連到ADC模塊的運(yùn)放/比較器。

　　?其他外設(shè)，有正交編碼器接口、UART、SPI、ECAN、輸入捕捉、輸出比較和定時(shí)器，并有用戶可選優(yōu)先級(jí)仲裁功能的4通道DMA。

　　3dsPIC33EP32MC204在變頻洗碗機(jī)電機(jī)控制應(yīng)用

　　3.1系統(tǒng)概述

　　如圖2所示，在電機(jī)軸上沒(méi)有安裝位置傳感器，而使用低自感系數(shù)的分流電阻(3相逆變器的一部分)來(lái)測(cè)量電機(jī)上的電流。3相逆變器被用作功率級(jí)來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)繞組。3相逆變器內(nèi)置的電流檢測(cè)和故障生成電路可防止整個(gè)系統(tǒng)受到過(guò)電流的損壞。圖3列出了如何實(shí)現(xiàn)3相拓?fù)湟约半娏鳈z測(cè)和故障生成電路。