洗衣机改变了我们的生活方式解放了双手,已成为家庭中不可或缺的电器之一。在洗衣机方案开发中,低速大扭矩、称重、不平衡检测、快速启停、转速范围宽、深度弱磁控制等,都是在开发过程中经常会遇到的技术难点。
基于GD32E230K8xx MCU,晶哲科技的洗衣机方案在结合了波轮/滚筒洗衣机的技术难点,有针对性的一一解决,并取得了新的突破。
滚筒洗衣机变频方案
波轮洗衣机变频方案
方案性能介绍
▶ 双电阻采样:减少电磁噪音,刹车转速可观测
▶ 死区补偿:用于低速洗涤IPM死区补偿,增大力矩
▶ 弱磁:用于滚筒/波轮高速驱动
▶ 快速可靠启动:提高大负载启动的性能
▶ 对角偏心(DOOB)检测保护:检测洗衣机负载对角偏心的大小
▶ SVPWM过调制:提高母线电压利用率,提升电机高速能力
▶ IEC60730软件Class B认证:满足UL、TUV等安全认证要求
▶ 称重:用于洗衣机的称重,精度:0.5kg
▶ 制动:包含回馈制动和直接短路刹车
▶ OOB:不平衡检测,精度:50g
▶ DOOB:通过电机加速过程中,动态实现对角偏心的精确检测,实现对脱水过程的保护
▶ 各种成熟可靠性的保护:过欠压,过流,过温,堵转,缺相等
▶ 相电阻参数补偿:每次启动开环过程中,检测相电阻,防止电机温升过高带来的电阻变化
应用框图
GD32E230性能参数
● 内核:Arm Cortex-M23
● Max Speed:72MHz
● Flash:16~64K
● SRAM:4~8K
● 高速高精度(12bit)ADC×1 @ 2Msps,最大10通道
● 高级定时器×1,支持三相PWM互补输出和死区管理
● 通用定时器(16bit)×5
● 基本定时器×1
● 通信接口:SPI×2、I2C×2、USART×2、I2S×1、Comp×1
● 供电电压:1.8~3.6V
● 工作温度:-40℃~85 ℃工业级温度范围
洗衣机评估板
模块特点
◆ 本评估板由 220~240VAC 供电,市电接入电源接口,通过整流桥与电解电容将 220VAC 整流滤波为310VDC,为三相逆变桥提供稳定的直流母线电压。
◆ UART通信输入供变频控制板与上位机进行信息交互,可以轻松实现,如设定速度、实时速度和报警信息上传等功能。
◆ 电机接口 U、V、W 分别接到变频电机的 U、V、W,线序为顺时针。
◆ 调试接口提供程序下载、调试功能。
◆ 辅助电源为IPM模块和主控MCU供电,其先由板载高压 Buck 变换电路转为 15VDC,15VDC 再经 LDO 转为 3.3VDC。
◆ 驱动信号由MCU内部 PWM 驱动单元产生 6 路带死区的 PWM 信号,经 RC 网络输入到 IPM模块的PWM 输入端口。
◆ 电机工作电流经 高精度采样电路及运放进行差分放大后送入MCU的 ADC 口进行采集,直流母线电压经电阻分压后送入 ADC 口进行采集。电流、电压采样结果将参与运算,以实现双闭环控制和保护功能。
◆ 硬件过流保护采用 IPM 内置过流保护,当满足硬件过流触发条件时,IPM模块Fault 引脚输出低电平到 MCU 的 BKIN引脚,此时 MCU 的 PWM 模块直接关断输出。
适用电机
晶哲科技
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