DSP : 数字家电的动力引擎

为适应消费市场的需求，变频控制技术已经被开始应用于空调、冰箱、洗衣机等产品中。 数字信号处理是数字变频控制技术的核心。 与传统的单片机(MCU)控制相比，电机控制专用的数字信号处理器(DSP)有以下特点：

优化控制算法

系统性能更可靠

1、由于直流无刷电机(BLDC)的高效率，BLDC将逐渐被广泛利用。对于直流无刷 电机控制，根据压缩机的固有特性，业界有两种控制方式： 一是用方波形式控制。 这种控制方式实现起来比较容易，通常用普通的单片机(MCU)来实现。但这种方式不能把直流无刷电机的特性发挥到最佳。另外一种实现方式是用磁场定向控制(Field Oreinted Control)的理论来控制。这是一种正弦波控制的方法。 磁场定向控制是通过控制电机定子电流的相位使其电流与电机转子产生的磁场而引出的力矩处于最佳。 通过磁场定向控制，可以使控制系统的效率发挥到最佳，并使噪音降到最低。 磁场定向控制代表着目前电机控制的最高水平。

2、在正弦波的脉宽调制(PWM)技术中除了传统的正弦PWM(SPWM)技术以外， 还有一种叫做空间矢量PWM(Space Vector PWM)的技术。与传统的正弦PWM 相比，空间矢量PWM 能提高对电压的利用效率，并有效地减少功率器件的开关次数，降低功率 模块在相同工作条件下的温升，以此可以延长功率部件的使用寿命， 降低系统的故障概率，提高系统的稳定性。

3、如上谈到的控制技术，在原有以单片机为控制单元的系统里是不可能实现的,尤其是在对系统可靠性很高的家电控制系统里。因为在家电控制系统里，除了对电机本身的变频控制以外，还要满足本身对系统的控制。目前，只有在DSP的硬件平台上，才能同时实现磁场定向控制和空间矢量PWM这样的先进控制算法。

整合内部技术资源

降低研发生产成本

1、减低生产及售后服务成本。

如上谈到的磁场定向控制技术，可以减少用于转子位置采样电路的元件， 包括1个比较器，六个电容器(45V，470mf )和2个电阻。元件的减少一方面可以 降低物料采购成本,同时可以减少生产工序，降低生产成本。另一方面，元件的减少 可以降低因元件失效造成的系统故障率，减低售后服务费用。又如，在变频产品里， 功率元件经常被认为是易损器件。在采用了空间矢量PWM技术以后，将有效地延长 功率元件的寿命，大幅度地降低售后服务的费用。

2、降低研发成本。

DSP作为一个高性能的控制单元，通过采用先进的控制原理，可以在同一个硬件平台上，优化企业的研发资源，进一步降低企业成本。 对此，我们作一简单分析：

·高性能DSP平台可以使您在同一个印制板(PCB)上实现对同一产品中不同类型产品的控制。 如空调产品中， 在同一个控制板上实现对不同型号挂机和柜机的控制；

·相同的控制模块在不同的产品控制系统里进行方便的移植(Plug-in)。 如磁场定向控制的软件模块可以应用在空调冰箱和洗衣机等不同的变频产品中;

·德州仪器(TI)为DSP开发提供的友好的开发平台和基于XDAIS软件协议的软件算法，可 以为企业提供一个产品升级换代的强大而灵活的软件平台。如强大的DSP硬件平台和标准的XDAIS协议，可以在产品需要升级的时候，轻易地加入通信和网络接入的软件模块。■