一種BLDC電機驅動(dòng)的洗衣機控制器設計方案

　　2 硬件設計

　　本文設計的BLDC電機驅動(dòng)的洗衣機變頻控制器硬件電路部分主要包括微處理器及外圍接口、IGBT驅動(dòng)器開(kāi)關(guān)控制、電流信號檢測及故障保護、霍爾傳感器信號調理、UART通信及電源模塊(直流電源管理)電路。控制器硬件功能圖如圖2所示。

　　(1)微處理芯片及外圍接口

　　綜合考慮各種因素,本控制器選取Microchip公司的DSP PIC33FJ32MC^[3]作為本設計的MCU處理芯片。該款DSP芯片指令執行速度最高可達40MIPS，具有32KB的程序存儲器(FLASH)、6通道PWM模塊和10位ADC采樣模塊、16位通用定時(shí)器、可配置的串行通信接口(UART)，并內置上電復位和低電壓中斷模塊。PIC33FJ32MC的功能符合設計時(shí)序的各項要求，可以有效地控制三相電機。利用PWM重加載SYNC信號為其他模塊(定時(shí)器、ADC)提供同步信號，該特性可實(shí)現三相逆變橋下臂電流采樣的目的，適合于家用電器控制器的設計。

　　(2)IGBT驅動(dòng)器開(kāi)關(guān)控制

　　電機驅動(dòng)電路如圖3所示，驅動(dòng)器采用大電流半橋高集成芯片L6388ED，每片驅動(dòng)開(kāi)關(guān)控制2路IGBT電流的導通或關(guān)斷。其中，驅動(dòng)能力(包括轉換IGBT狀態(tài)所需的門(mén)驅動(dòng)電壓和電流同步)和適當響應時(shí)間(如維持延遲、上升和下降時(shí)間)等算法均由微處理器控制實(shí)現。

　　(3)霍爾傳感器信號調理

　　如圖4所示為此設計的霍爾傳感器信號檢測電路，用于對輸入的霍爾脈沖信號進(jìn)行濾波和幅值調整，霍爾信號驅動(dòng)芯片采用英飛凌公司的TLE4961(鎖相開(kāi)關(guān))，該芯片可在寬電壓范圍內工作，無(wú)需額外的電平轉換。