基于瑞薩電子8位MCU的直流變頻抽油煙機(jī)解決方案

　　由于180°變頻抽油煙機(jī)的控制中要用到各種數(shù)學(xué)變換，變換中有很多乘法運(yùn)算，因此對(duì)MCU要求有快速的乘法運(yùn)算。瑞薩電子8位MCU的硬件乘法器能夠更快執(zhí)行電機(jī)矢量控制的各種變換算法，使抽油煙機(jī)反應(yīng)更快。如果180°變頻抽油煙機(jī)的電機(jī)控制涉及到解耦控制、PID計(jì)算，則要求MCU有較強(qiáng)的運(yùn)算能力和指令運(yùn)行速度，而一般8位MCU則難以滿足要求。

　　180°變頻抽油煙機(jī)要求MCU接受風(fēng)扇轉(zhuǎn)速傳感器反饋的信息以進(jìn)行電機(jī)控制。瑞薩電子的這些8位MCU具有多達(dá)6個(gè)外部中斷輸入，省卻硬件捕獲單元對(duì)抽油煙機(jī)風(fēng)扇速度傳感器信號(hào)進(jìn)行分析，降低抽油煙機(jī)內(nèi)部電機(jī)控制方案的成本。而32個(gè)8位(16個(gè)16位)通用寄存器特有的 Bank結(jié)構(gòu)使得抽油煙機(jī)的直流無刷電機(jī)的180度矢量控制程序運(yùn)行效率更高。

　　180°變頻抽油煙機(jī)屬于中高檔類的廚房電器，需要MCU能提供定制的個(gè)性化功能。瑞薩電子8位MCU的可編程脈沖發(fā)生器(PPG)能指定脈沖寬度、脈沖周期，可用于抽油煙機(jī)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速或者風(fēng)量顯示并簡(jiǎn)化軟件的編程，另外還提供在線自編程功能，存儲(chǔ)抽油煙機(jī)設(shè)置參數(shù)而無需外部EEPROM，節(jié)省成本的同時(shí)也省卻空間，尤其適合低成本的180°變頻抽油煙機(jī)控制。

　　此外，這些MCU還具有帶2個(gè)自由中斷專用變頻控制模塊，以在PWM周期的任意時(shí)刻產(chǎn)生中斷，根據(jù)用戶需要的任意時(shí)刻對(duì)電流進(jìn)行采樣;專用于控制PWM高阻態(tài)輸出的獨(dú)立外部信號(hào)輸入，可在非正常情況下快速停止風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng);以及8位的可編程死區(qū)控制(死區(qū)時(shí)間范圍：)等。圖2顯示了8位變頻控制MCU的主要特點(diǎn)，表2則這些功能給出了詳細(xì)說明。

　　180°變頻抽油煙機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　瑞薩電子開發(fā)了一套基于8位MCU ――uPD78F071x的低成本180°變頻抽油煙機(jī)方案HS/DC-8，該方案包括電源和電機(jī)控制部分(見圖3)。

　　HS/DC-8正是利用8位MCU的特有的硬件功能來實(shí)現(xiàn)抽油煙機(jī)的180°變頻。HS/DC-8適用于額定容量為20W~1kW中小功率的BLDC電機(jī)，6~120Hz的電氣角頻率和0.5Wb以下的永磁磁通。