嵌入式變頻控制家電軟硬件優(yōu)化方案

?與之前的傳統(tǒng)家電相比，變頻家電普遍具有節(jié)能、靜音和增強(qiáng)的性能等特點(diǎn)。 Microchip推出了dsPIC數(shù)字信號(hào)控制器系列，專門針對(duì)嵌入式變頻控制的需求而優(yōu)化了軟硬件的設(shè)計(jì)，結(jié)合了單片機(jī)的易用性、低成本和DSP的強(qiáng)大處理能力，為家電的變頻化提供了最佳的解決方案。
　　Microchip的dsPIC30F數(shù)字信號(hào)控制器提供了強(qiáng)大的16位單片機(jī)所具備的所有功能：快速?gòu)?fù)雜和靈活的中斷處理，豐富的數(shù)字和模擬片上外設(shè)，靈活的電源管理能力，可靈活使用的多種時(shí)鐘模式，上電復(fù)位和掉電保護(hù)，看門狗定時(shí)器，代碼加密，全速實(shí)時(shí)仿真及全速在線等調(diào)試功能。
　　目前，Microchip的dsPIC30F家族有三大系列，分別是通用系列、電機(jī)控制和電源變換系列以及傳感器系列。其中的電機(jī)控制系列，目前有7個(gè)產(chǎn)品，支持多種電機(jī)控制應(yīng)用，如BLDC電機(jī)、單相和三相感應(yīng)電機(jī)（ACIM）和開關(guān)磁阻電機(jī)等。該系列同時(shí)也適用于不間斷電源（UPS）、逆變器、開關(guān)電源和功率因數(shù)校正（PFC）等電源變換應(yīng)用。
　　BLDC電機(jī)是變頻家電首選
　　各種變頻家電，雖然具體應(yīng)用各具特色，但核心部分都是電機(jī)的變頻控制。其中雖然各類電機(jī)都有應(yīng)用，但直流無(wú)刷電機(jī)（BLDC電機(jī)）由于具有起動(dòng)力矩大，起動(dòng)電流小，運(yùn)行效率高，調(diào)速性能好，噪聲低，體積小等眾多優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為變頻家電首選的電機(jī)類型。
　　BLDC電機(jī)的結(jié)構(gòu)與普通的直流電機(jī)不同，它具有一個(gè)由永磁體構(gòu)成的轉(zhuǎn)子和由繞組構(gòu)成的定子。對(duì)于常見的三相BLDC電機(jī)，其定子是由三相繞組構(gòu)成，并且做星形連接，如圖所示。
　　
　　基本的BLDC電機(jī)模型
　　要使BLDC電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，必須要有旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。而BLDC的機(jī)械結(jié)構(gòu)決定了其轉(zhuǎn)子的機(jī)械旋轉(zhuǎn)速度與定子旋轉(zhuǎn)磁通是同步的。這樣，要控制BLDC，就必須在知道其轉(zhuǎn)子的精確位置的前提下，以特定的通電順序給定子繞組通電，也就是通常所說(shuō)的“換相”。