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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

  (4)电流信号检测及故障保护

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

  为了防止电机电流过大损坏及电机等,需要对输入到电机定子的三相电流幅值进行监控,如图5所示的电流信号检测及故障保护电路用于过流检测电路故障的硬件保护。由于运算放大器为采样到有极性电流,将采样得到的电流信号加上一个偏置电压+3.3V后送入下一级运算放大电路。

  (5) UART通信

  与显示面板之间采用UART通信方式(参见图6),通信波特率最高为4800bps,可采用普通光耦TLP521作为隔离器件,其传输速率大致在20kb/S左右,能够满足UART通信速率的要求。

  (6)电源模块

  电机在工作过程中的母线HVDC电压也需要工作在稳定范围内,采用直流电源管理来监测HVDC数值是否处于异常电压下,可以及时关断电压供电的电路,保证提供稳定的+l5V和+3.3V两组电压输出。另外,采用电源模块(直流电源管理)方案,具有电路输出电压稳定且所用元器件较少的特点。

  3 软件设计

  随着技术进步以及系统复杂度的不断增加,软件设计成为控制系统中的核心,在开发过程中所占的比重也越来越大。同时,由于电子器件的能力、系统开发成本等原因,系统的硬件电路不可能完全实现设计者所期望的全部性能指标,许多功能必须通过软件设计来实现。通过软硬件结合的开发过程,各种控制命令由微处理器控制电路完成,如与用户显示面板进行通信并接收来自用户I/O口发来的指令,根据接收到的指令对电机转速及转矩进行控制,并实时检测反馈电机状态或上报故障信息等。因此,软件设计的重点在于主程序设计,主程序流程主要包括系统初始化程序、UART通信程序、电机状态管理程序、PID控制调速程序、故障保护处理程序、中断服务程序,为提高系统的开发效率及维护的方便,控制系统软件采用模块化的设计思想。

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