威雅利电子：STM32在变频波轮洗衣机上的应用
摘要： 随着国家节能减排政策的引导和人们对节能环保意识提高，变频技术已广泛应用于空调、冰箱、洗衣机等白色家电领域，使用变频技术的家电产品逐渐受到消费者认可。变频波轮洗衣机使用永磁同步电机(PMSM)直接驱动洗衣机波轮，采用变频技术对电机进行调速控制后，在噪音、转矩和调速性能等方面相对于传统波轮洗衣机改善效果明显。
方案介绍
波轮洗衣机的洗涤原理是依靠电机带动装在洗衣桶底部的波轮正、反旋转，衣物在波轮的带动下上、下、左、右不停地翻转，同时在洗涤剂的作用下实现去污清洗。因波轮洗衣机的工作原理，洗衣机电机需要不停的正、反转切换，且电机启动时要具备足够大的力矩。
针对上述应用，方案选用ST公司Cortex-M3内核的STM32F103C6T6A 微处理器和ST公司的智能功率模块(IPM)STGIPL14K60为平台，采用3电阻电流检测和带霍尔传感器方法实现对洗衣机永磁同步电机(PMSM)的矢量控制(FOC)。
STM32F系列为ST发布的基于ARM公司Cortex-M3内核的微处理器，其拥有最高72MHz的运行频率，并内部集成了一个专门用于马达控制的 Advanced Timer，足以满足电机控制FOC运算的需求。同时ST提供了完整的电机驱动解决方案，通过免费提供的电机固件库及PC端的用户配置界面MotorControl WorkBench，用户可以快速实现马达应用评估。
STGIPL14K60为ST公司推出的智能功率模块(IPM)，功率模块内集成600V 15A IGBT、半桥驱动、运算放大器、比较器、NTC等器件，能够简化电机控制逆变电路，仅需用一个功率模块即可替代几十个分立器件，有效提高控制系统的可靠性，并减小PCB尺寸和降低系统成本。
系统结构框图
变频洗衣机软件设计
变频洗衣机的软件包含两个主要部分：一是电机驱动控制部分，另一是洗衣机运动控制部分。电机驱动控制部分软件负责实现永磁同步电机矢量控制策略，洗衣机运动控制部分软件负责电机正反转、加减速、刹车等运动控制。
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