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一种BLDC电机驱动的洗衣机控制器设计方案

作者:张一峰 杨炎俊时间:2015-03-26来源:电子产品世界
编者按:  摘要:本文介绍了现阶段洗衣机发展状况以及基于BLDC电机驱动的洗衣机控制器设计方案。BLDC电机是一种无刷直流电机,有调速控制性能好且效率高、没有励磁损耗和低噪声的特点。本电机驱动设计的控制器已经在实际生产中大量应用,并取得满意效果,提升产品竞争力的同时也满足了用户更宽泛的需求。   引言   随着“节能减排”成了国家经济发展“十一五”规划纲要的指标,人们在绿色环保方面的意识也逐渐增加。对已经普及的洗衣机来说,洗衣机的能耗和洗净率指标要求越来越高,所

  2 硬件设计

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/271652.htm

  本文设计的电机驱动的变频硬件电路部分主要包括微处理器及外围接口、驱动器开关控制、电流信号检测及故障保护、信号调理、UART通信及电源模块(直流电源管理)电路。硬件功能图如图2所示。

  (1)微处理芯片及外围接口

  综合考虑各种因素,本选取Microchip公司的DSP PIC33FJ32MC[3]作为本设计的MCU处理芯片。该款DSP芯片指令执行速度最高可达40MIPS,具有32KB的程序存储器(FLASH)、6通道PWM模块和10位ADC采样模块、16位通用定时器、可配置的串行通信接口(UART),并内置上电复位和低电压中断模块。PIC33FJ32MC的功能符合设计时序的各项要求,可以有效地控制三相电机。利用PWM重加载SYNC信号为其他模块(定时器、ADC)提供同步信号,该特性可实现三相逆变桥下臂电流采样的目的,适合于家用电器控制器的设计。

  (2)驱动器开关控制

  电机驱动电路如图3所示,驱动器采用大电流半桥高集成芯片L6388ED,每片驱动开关控制2路电流的导通或关断。其中,驱动能力(包括转换IGBT状态所需的门驱动电压和电流同步)和适当响应时间(如维持延迟、上升和下降时间)等算法均由微处理器控制实现。

  (3)信号调理

  如图4所示为此设计的信号检测电路,用于对输入的霍尔脉冲信号进行滤波和幅值调整,霍尔信号驱动芯片采用英飞凌公司的TLE4961(锁相开关),该芯片可在宽电压范围内工作,无需额外的电平转换。

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