基于Microchip dsPIC33EP系列MCU的变频洗碗机应用

作者 骆振飞(贝能国际有限公司(广东佛山528303))

       摘要：变频在洗碗机的节能低噪性能上优势显著，本文介绍了基于MicrochipdsPIC33EP系列MCU在变频洗碗机上的应用方案。

       关键词：变频;洗碗机;MCU;DSP

　　0引言

　　目前洗碗机业已站在普及风口，有数据显示，欧美发达国家的洗碗机的普及率为60%~70%，中国市场普及率不足3%。再与国内较为普及的洗衣机相比，2017年洗衣机的产销量为4000万台，洗碗机为100万台左右。可见洗碗机的市场前景非常广阔。

　　近年来，随着国家节能减排，低噪环保等政策的实施，人们对产品性能要求的提高。定频技术向变频技术转变将成为未来的发展趋势。随着变频空调，变频风扇，变频洗衣机等变频家电在节能低噪性能上优势显著，人们对变频家电的接受度也逐步提高。变频洗碗机也应运而生。

　　贝能国际力推Microchip高效的变频电机解决方案——dsPIC33EP系列带DSP引擎的16-bitMCU。变频洗碗机应用是其中之一。

　　近年来，随着国家节能减排，低噪环保等政策的实施，人们对产品性能要求的提高。定频技术向变频技术转变将成为未来的发展趋势。随着变频空调，变频风扇，变频洗衣机等变频家电在节能低噪性能上优势显著，人们对变频家电的接受度也逐步提高。变频洗碗机也应运而生。贝能国际力推Microchip高效的变频电机解决方案——dsPIC33EP系列带DSP引擎的16-bitMCU。变频洗碗机应用是其中之一。

　　1Microchip变频洗碗机方案系统

　　如图1所示，主控MCU用44管脚的dsPIC33EP64MC204，采用无传感器FOC控制技术对洗涤泵PMSM电机实现矢量控制和无极调速。同时对温度、浊度、水量等传感器进行实时监控，实现对进水量和洗涤水温精准控制，达到高效节能低噪性能。

　　2dsPIC33EP系列MCU功能特点

　　•工作条件：3.0V~3.6V，-40℃~+85℃，DC至70MIPS。

　　•内核。16位内核，高效代码型(C和汇编)架构;两个40位宽累加器;带双数据取操作的单周期(MAC/MPY);单周期混合符号乘法和硬件除法;32位乘法支持。

　　•功耗管理。有低功耗管理模式(休眠、空闲和打盹)，具有0.6mA/MHZ动态电流(典型值);30uAIPD电流(典型值);高速PWM;最多具有3对使用独立时序的PWM;上升沿和下降沿死区;7.14nsPWM分频率;PWM支持，可用于直流/直流、交流/直流、逆变器、PFC和照明，或者BLDC、PMSM、ACIM和SRM;可编程故障输入;用于ADC转换的灵活触发配置。

　　•模拟特性。ADC模块方面，可配置为10位1.1Msps，4个S/H(采样/保持);或配置为12位500ksps，1个S/H(采样/保持)。具有灵活、独立的ADC触发源。最多具有3个直接连到ADC模块的运放/比较器。

　　•其他外设，有正交编码器接口、UART、SPI、ECAN、输入捕捉、输出比较和定时器，并有用户可选优先级仲裁功能的4通道DMA。

　　3dsPIC33EP32MC204在变频洗碗机电机控制应用

　　3.1系统概述

　　如图2所示，在电机轴上没有安装位置传感器，而使用低自感系数的分流电阻(3相逆变器的一部分)来测量电机上的电流。3相逆变器被用作功率级来驱动电机绕组。3相逆变器内置的电流检测和故障生成电路可防止整个系统受到过电流的损坏。图3列出了如何实现3相拓扑以及电流检测和故障生成电路。