32位高性能低成本MCU高速电吹风应用方案
2023-01-31
来源:工采网电子元件
电吹风可以说是都市当中每个老百姓的生活必需品家用小电器;它除可用于湿发吹干定性外,还可用于一些物品的局部加热和烘干,在不同的季节当中,这类电子产品都拥有了很关键的作用,可帮助人们迅速吹干头发;使得人们在寒冷或是炎热当中都降低了感冒的。
电吹风是由壳体、电动机和风叶、电热元件、挡风板、开关组成,它是直接靠电动机驱动转子带动风叶旋转,吹出冷热风,实现烘干和整形的目的;作为电吹风的核心零部件,高速电机的技术突破成为行业进阶的关键环节,而MCU作为电机驱动器的控制核心,成了高性能驱动器设计的关键。
由工采网代理的APT32F171是基于平头哥半导体 (T-HEAD Semiconductor) CPU内核开发的32位高性能低成本单片机/MCU,工作电压范围1.8V-5.5V,主频最高可达48MHz,片载64K(32Kbytes可选)程序闪存,独立2Kbytes数据闪存,含8Kbytes SRAM,丰富外设接口,支持硬件CRC,独立除法器。
支持低电压检测,支持内部模块互联触发,搭载增强型定时器,每个TIMER支持4路PWM输出功能,支持互补带死区模式,三个16位同步定时器,支持三路互补PWM输出,12位高精度的ADC,支持内部/外部CREF输入等功能。
APT32系列芯片:具备宽电压、高信噪比,优异的EFT、CS、ESD性能,CS通过10V 0.15~230MHz A级测试,EFT通过±4KV A级测试,ESD通过HBM 4000V,MM200V,CDM500V测试。
以上这些特性使该系列单片机可以广泛地适用于各种电机应用,如电钻,筋膜枪,吹风机等白色家电,智能小家电,个护健康的应用场景。
方案框图:
MCU使用资源:
●16位增强型脉宽调制模块 EPWM:输出3路死区可调的互补输出PWM驱动MOS管控制三相电机
●运算放大器 OPAMP:2路独立的运算放大器用于相电流的检测
●ADC:检测母线电压的检测和MOS管温度的检测
●GPIO:6个普通IO普通IO做LED COM;3个IO用于加热丝的控制;3个IO用于轻触开关的按键输入检测
电路图:
方案特点:
●电压范围:AC160-220V; 功率范围:50W-150W; 闭环方式:速度闭环 功率闭环; 控制方式:双电阻无感FOC控制
●稳定闭环: 功率闭环:波动小于0.5%(50W-150W); 速度闭环:波动小于0.4%(10000RPM-80000RPM)
●快速启动: 电机从静止到最高转速只需0.5S,启动平稳不抖动
●精准恒温控制: 硬件PID温度控制,可实现300次/S温度检测,温度控制精度小于1°
●风口堵转检测: 通过匹配吸入功率,实时检测电机运行状态,实现堵风口精确报警
●安全可靠的保护功能: 过欠压保护、过流保护、堵转保护、缺相保护、功率保护、启动保护
●控制板电路简单,元器件少,降低成本,提高系统可靠性
●使用内部集成的运算放大器,减少外围器件,增益可配置
●最快转换速率1MSPS的12位ADC,内部高精度电压参考源,保证精准的ADC采集
工采网提供的单片机/MCU具备宽电压、高信噪比、高抗干扰、高可靠性等性能优势,另外为了便于客户上手,加速产品落地,还配套了完整的开发套件,如数据手册、软件驱动库、易用的开发工具、图形化调试工具、SDK组件等工具。
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