基于FM33LF013的油烟机风机变频驱动方案

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cathy 发布于:周三, 01/03/2024 - 17:38 ,关键词:

油烟机是一种服务于家庭厨房的大型家用电器,利用空气动力学为基础原理进行设计研发,由机体内的电机驱动涡壳中的叶轮旋转,在进风口区域形成一定的负压来引流油烟。油烟机电机驱动方式可分为交流电机驱动和直流无刷电机驱动。当前国内市场中油烟机/集成灶的变频机型占比逐步增加。变频技术不仅可以高效节能,其带来的技术变革-自动巡航增压,能够实时感知油烟管道阻力大小变化、智能调节电机转速,实现风压自动增加,可有效解决风压不足、高层低户面临的油烟倒灌等问题。

无刷直流(BLDC)电机与传统的直流电机相比,BLDC电机不需要使用碳刷和换向器来实现电流的换向,而是通过电子换向器(也称为控制器)来控制电流的方向和大小,能够提供更高电效率和更大扭矩重量。目前无刷直流电机方案已经在家用电器、汽车、医疗、工业设备等领域被广泛应用,家电领域的应用场景包括冰箱、空调、油烟机、集成灶等。

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方案特色

复旦微推出的油烟机风机变频驱动方案基于FM33LF013实现,具备集成度高、成本低等优点,电流采样采用芯片内置运放(增益带宽10M、压摆率10V/us),硬件过流保护使用内置比较器(传播延迟200ns),过流信号可以从芯片内部直接给到ATIM的刹车,实现快速关闭PWM。本方案算法通用性强,成本友好。复旦微可提供整套变频方案验证。

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本方案具备以下功能:

① 可靠的无感启动算法

② 单电阻采样、双电阻、三电阻采样

③ 电流环、速度环

④ 无感观测器,估算电机准确位置

⑤ 弱磁扩速

⑥ 支持顺风启动、逆风启动

⑦ 支持恒风量、恒转速、恒功率控制

⑧ 多种保护措施:过流、过载、过温、过压、欠压、堵转、缺相

硬件原理图

为了兼容不同客户的成本需求,复旦微对烟机变频方案有两种硬件设计方案:IPM和分立MOS,以下为两者的对比

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1、IPM版本

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2、分立MOS版本

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试验现场图

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波形图

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启动运行14.png
正常运行

方案测试数据统计

本方案亮点如下:

  • 最大风量超过17立方米/每分钟

  • 最大静压超过1170帕

  • 全压效率超过32%

以下是方案的部分测试数据:

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MCU资源和性能

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来源:复微MCU爱好者天地

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