基于GD32E235K8xx MCU的油烟机变频驱动解决方案

变频抽油烟机通过内部的传感器感知油烟浓度和厨房空气质量，然后利用变频技术调整风机的转速，以达到最佳的油烟处理效果。当油烟较为稀薄时，变频抽油烟机会降低风机的转速，以减少能耗并避免过度排风；而当油烟较为浓厚时，则会提高风机的转速，以加强排风效果。在油烟机方案开发中，恒扭矩、恒转速、恒功率和恒电流等。这些模式需要在不同的工况下进行适应，确保电机的转速和功率限制在安全范围内，以防止损坏电机。其次风机快速启停、高静压、顺逆风启动、转速精度等都是在开发过程中经常会遇到的技术难点。

基于GD32E235K8xx MCU，奥库科技的变频烟机驱动方案针对变频烟机的技术难点，有针对性的一一解决，并取得了新的突破。

方案性能介绍

✦ 控制方式：全自主FOC控制

✦ 采样：双电阻采样减少电磁噪音，刹车转速可观测

✦ SVPWM过调制：提高母线电压利用率，提升电机高速能力

✦ 转速精度：10rmp

✦ 快速启动：1s

✦ EMI余量：≥10DB

✦ 异常保护：过压、欠压、过温、过流、缺相、 失步保护等

✦ 参数补偿：每次启动开环过程中，检测相电阻，防止电机温升过高带来的电阻变化

✦ 控制逻辑：恒转矩、恒功率相结

应用框图

GD32E235性能参数

✦ 内核：Arm Cortex-M23

✦ Max Speed：72MHz

✦ Flash：16~128KB

✦ SRAM：4~16KB

✦ 高速高精度（12bit）ADC×1 @ 2Msps，最大10通道

✦ 高级定时器×1，支持三相PWM互补输出和死区管理

✦ 通用定时器（16bit）×5

✦ 基本定时器×1

✦ 通信接口：SPI×2、I2C×2、USART×2、I2S×1、Comp×1

✦ 供电电压：1.8~3.6V

✦ 工作温度：-40℃~85 ℃工业级温度范围

洗衣机评估板

模块特点

✦ 本评估板由120~240VAC供电，市电接入电源接口，通过整流桥与电解电容将 220VAC 整流滤波为310VDC，为三相逆变桥提供稳定的直流母线电压。

✦ UART通信输入供变频控制板与上位机进行信息交互，可以轻松实现，如设定速度、实时速度和报警信息上传等功能。

✦ 电机接口U、V、W 分别接到变频电机的U、V、W线序为顺时针。

✦ 调试接口提供程序下载、调试功能。

✦ 辅助电源为IPM模块和主控MCU供电，其先由板载反激变换电路转为 15VDC，15VDC再经LDO 转为 3.3VDC。

✦ 驱动信号由MCU内部PWM驱动单元产生6路带死区的PWM信号，经 RC网络输入到IPM模块的PWM输入端口。

✦ 电机工作电流经高精度采样电路及运放进行差分放大后送入MCU的ADC 口进行采集，直流母线电压经电阻分压后送入ADC口进行采集。电流、电压采样结果将参与运算，以实现双闭环控制和保护功能。

✦ 硬件过流保护采用IPM内置过流保护，当满足硬件过流触发条件时，IPM模块Fault引脚输出低电平到MCU的BKIN引脚，此时MCU的PWM模块直接关断输出。

✦ 推杆电机接口提供12V1A直流驱动能力（可短路保护）。

✦ 照明接口提供12V1A直流驱动能力（可短路保护）。

✦ 水泵接口提供12V1A直流驱动能力（可短路保护）。

适用电机

电机类型	电机转速	输出功率
永磁同步电机	≤3000rpm	≤400W