180°电机控制及基于uPD78F0712的家电风机解决方案

　　近年来180°电机控制因其节能、静音及低颤动而得到广泛的关注和应用，尤其在家电领域里，如油烟机、冰箱、空调及洗衣机等。瑞萨电子目前推出了一系列变频控制专用的8位MCU，本文主要介绍瑞萨电子8位MCUDDuPD78F0712的主要特点及基于该MCU的家电风机解决方案。

　　1. 180°控制的应用场合及特点

　　目前市场上对于家用电器如热水器、油烟机等一般要求其具有低噪声、低损耗、省电节能的特征，因此，类似的这些场合并不适宜使用变频器驱动的交流异步电机，而适合使用小功率无刷直流电机进行调速。

　　无刷直流电机分为方波控制(120°控制)的BLDC和正弦波控制(180°控制)的PMSM永磁同步电机。下表是各个电机控制特点比较：

　　表1 电机控制特点

　　由上表可以看出，在小功率电机范围内，180°电机控制具有噪声低、效率高的优点。

　　目前市场上最先进的180°控制技术是基于磁场定向矢量的变频技术，FOC(磁场定向)矢量控制算法产生矢量形式相电压，用来控制定子电流，其控制原理是通过一定的坐标转换可以对磁通和转矩直接控制，实现电流和转速的双闭环控制，可以在不产生大流的情况下实现快速的动态响应。

　　2.180°电机控制在家电上的应用

　　① 油烟机

　　目前，市场上比较常见的是有档位变频油烟机，只有少部分的油烟机厂商开始采用180°电机控制的无档位变频油烟机。

　　相对于其他类型的变频油烟机，180°变频油烟机有以下特点：

　　1)可根据传感器识别有无油烟，智能启动和停止油烟机的抽吸，无需手动操作;

　　2)在炒、煎、炸时可根据油烟量的大小，自动调节油烟机风量;

　　3)在炖、煲、蒸、煮时，自动调小抽吸速度，降低耗电量;

　　4)静音。让用户感觉不到电机运转的噪音;5)较小体积的电机使得油烟机体积更小。

　　②热水器

　　传统家用快速燃气热水器为了提高用户使用的安全性，现在多为封闭式燃烧的强排风热水器，内设鼓风装置，工作声响大;此外，由于燃器压力不适或设置不当，经常出现水不热或水太烫，有时在洗澡的过程也会出现忽冷忽热等不适。

　　180°变频燃气热水器的电机运转是按机器的实际输出热负荷来调节转速，出水温度比较恒定，无需自己手动调整加热速度，180°永磁同步电机较交流异步电机运转平稳，因此电机运转声音也相对较轻。