基于Microchip dsPIC33EP系列MCU的變頻洗碗機應用

作者 駱振飛(貝能國際有限公司(廣東佛山528303))

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

       關鍵詞：變頻;洗碗機;MCU;DSP

　　0引言

　　目前洗碗機業(yè)已站在普及風口，有數(shù)據(jù)顯示，歐美發(fā)達國家的洗碗機的普及率為60%~70%，中國市場普及率不足3%。再與國內(nèi)較為普及的洗衣機相比，2017年洗衣機的產(chǎn)銷量為4000萬臺，洗碗機為100萬臺左右?？梢娤赐霗C的市場前景非常廣闊。

　　近年來，隨著國家節(jié)能減排，低噪環(huán)保等政策的實施，人們對產(chǎn)品性能要求的提高。定頻技術向變頻技術轉(zhuǎn)變將成為未來的發(fā)展趨勢。隨著變頻空調(diào)，變頻風扇，變頻洗衣機等變頻家電在節(jié)能低噪性能上優(yōu)勢顯著，人們對變頻家電的接受度也逐步提高。變頻洗碗機也應運而生。

　　貝能國際力推Microchip高效的變頻電機解決方案——dsPIC33EP系列帶DSP引擎的16-bitMCU。變頻洗碗機應用是其中之一。

　　近年來，隨著國家節(jié)能減排，低噪環(huán)保等政策的實施，人們對產(chǎn)品性能要求的提高。定頻技術向變頻技術轉(zhuǎn)變將成為未來的發(fā)展趨勢。隨著變頻空調(diào)，變頻風扇，變頻洗衣機等變頻家電在節(jié)能低噪性能上優(yōu)勢顯著，人們對變頻家電的接受度也逐步提高。變頻洗碗機也應運而生。貝能國際力推Microchip高效的變頻電機解決方案——dsPIC33EP系列帶DSP引擎的16-bitMCU。變頻洗碗機應用是其中之一。

　　1Microchip變頻洗碗機方案系統(tǒng)

　　如圖1所示，主控MCU用44管腳的dsPIC33EP64MC204，采用無傳感器FOC控制技術對洗滌泵PMSM電機實現(xiàn)矢量控制和無極調(diào)速。同時對溫度、濁度、水量等傳感器進行實時監(jiān)控，實現(xiàn)對進水量和洗滌水溫精準控制，達到高效節(jié)能低噪性能。

　　2dsPIC33EP系列MCU功能特點

　　?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動態(tài)電流(典型值);30uAIPD電流(典型值);高速PWM;最多具有3對使用獨立時序的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S/H(采樣/保持);或配置為12位500ksps，1個S/H(采樣/保持)。具有靈活、獨立的ADC觸發(fā)源。最多具有3個直接連到ADC模塊的運放/比較器。

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

　　3dsPIC33EP32MC204在變頻洗碗機電機控制應用

　　3.1系統(tǒng)概述

　　如圖2所示，在電機軸上沒有安裝位置傳感器，而使用低自感系數(shù)的分流電阻(3相逆變器的一部分)來測量電機上的電流。3相逆變器被用作功率級來驅(qū)動電機繞組。3相逆變器內(nèi)置的電流檢測和故障生成電路可防止整個系統(tǒng)受到過電流的損壞。圖3列出了如何實現(xiàn)3相拓撲以及電流檢測和故障生成電路。