變頻智能家電應用電路設計攻略 —電路圖天天讀（87）

　　變頻技術是降低電機能源消耗的一種有效手段，變頻家電在西方發(fā)達國家早已占據(jù)了主流，日本2000年變頻空調已占空調市場的90％以上，變頻冰箱占60％，變頻洗衣機占30～40％，而我們國內變頻家電的起步較晚，但最近幾年發(fā)展迅猛，國內各大家電巨頭陸續(xù)推出了各種變頻家電產品。

　　變頻家電的變頻控制有多種實現(xiàn)方法，各有利弊，但哪種方法成本更低，效率更高，效果更好則是我們關心的問題。本文由淺至深介紹一種基于IRMCF341(＄3.8860)微控制器的無傳感器的矢量控制技術變頻家電的解決方案，本文略述了變頻技術，介紹了IRMCF341(＄3.8860)和IPM的相關知識，進而分析IRMCF341(＄3.8860)在變頻家電上的應用，分析和實踐表明基于IRMCF341(＄3.8860)微控制器的無傳感器的矢量控制技術變頻家電的解決方案具有高效率，成本低等諸多優(yōu)點，必將得到廣泛的應用。IRMCF341(＄3.8860) 是針對開發(fā)階段的版本，其48K 的程序存儲器為RAM，可以很方便地從外部EEPROM 載入8051 和MCE 控制代碼。批量生產時可以使用引腳完全相同的OTP 版本或掩模版本IRMCK341(＄7.7580)。其典型應用如下：

　　硬件設計

　　主控制電路

　　IPM驅動電路設計

　　IPM（智能功率模塊）驅動電路主要完成對341芯片產生的六路PWM信號的功率放大，驅動內部的功率管從而實現(xiàn)對電機的驅動。簡單略述變頻家電的市場背景和變頻技術。主要介紹了IRMCF341(＄3.8860)的芯片的特點和功能，開發(fā)環(huán)境并分析了其在變頻家電上的應用，由于 IRMCF341(＄3.8860)的優(yōu)秀的控制性能，人性化的開發(fā)流程，使得它并不停留于家電上的應用，除了支持PMSM，BLDC等直流電機外，IR新推出的代碼已經(jīng)支持ACIM交流感應異步電機，更大程度的擴展了IRMCF341(＄3.8860)在變頻控制上的應用。目前已有客戶利用IRMCF341(＄3.8860)開發(fā)成功變頻水泵，變頻跑步機等。

　　變頻跑步機方案： 在FOC矢量控制模式下，提供足夠大的啟動轉矩，在沖擊負載的情況下，速度環(huán)和電流閉雙閉環(huán)矢量控制，反應速度快，同時由于主回路采用了大容量的平滑電容，針對跑步機負載，軟件上做了特殊修改，能有效平穩(wěn)直流母線電壓，完全能符合跑步機負載特性的要求，低速上做到了5HZ， 無抖動帶載平穩(wěn)啟動。變頻水泵方面其節(jié)能效果經(jīng)測試已超過了國外同類產品的水平。
電子發(fā)燒友網(wǎng)技術編輯點評分析：

　　針對變頻家電無傳感器控制應用的高性能低成本電機控制。一般采用最先進的基于磁場定位的矢量控制技術，利用單電阻電流采樣即可實現(xiàn)電機的三相電流重構，從而實現(xiàn)了FOC電流環(huán)和速度環(huán)雙閉環(huán)矢量控制， 驅動方式為180度正弦波。智能家電現(xiàn)在逐步走進大眾生活，將是未來熱點電子設計領域之一，鑒于此，編者特整理了智能家電應用電路供讀者設計參考。
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