油煙機(jī)是一種服務(wù)于家庭廚房的大型家用電器，利用空氣動力學(xué)為基礎(chǔ)原理進(jìn)行設(shè)計(jì)研發(fā)，由機(jī)體內(nèi)的電機(jī)驅(qū)動渦殼中的葉輪旋轉(zhuǎn)，在進(jìn)風(fēng)口區(qū)域形成一定的負(fù)壓來引流油煙。油煙機(jī)電機(jī)驅(qū)動方式可分為交流電機(jī)驅(qū)動和直流無刷電機(jī)驅(qū)動。當(dāng)前國內(nèi)市場中油煙機(jī)/集成灶的變頻機(jī)型占比逐步增加。變頻技術(shù)不僅可以高效節(jié)能，其帶來的技術(shù)變革-自動巡航增壓，能夠?qū)崟r感知油煙管道阻力大小變化、智能調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)風(fēng)壓自動增加，可有效解決風(fēng)壓不足、高層低戶面臨的油煙倒灌等問題。

無刷直流（BLDC）電機(jī)與傳統(tǒng)的直流電機(jī)相比，BLDC電機(jī)不需要使用碳刷和換向器來實(shí)現(xiàn)電流的換向，而是通過電子換向器（也稱為控制器）來控制電流的方向和大小，能夠提供更高電效率和更大扭矩重量。目前無刷直流電機(jī)方案已經(jīng)在家用電器、汽車、醫(yī)療、工業(yè)設(shè)備等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，家電領(lǐng)域的應(yīng)用場景包括冰箱、空調(diào)、油煙機(jī)、集成灶等。

方案特色

復(fù)旦微推出的油煙機(jī)風(fēng)機(jī)變頻驅(qū)動方案基于FM33LF013實(shí)現(xiàn)，具備集成度高、成本低等優(yōu)點(diǎn)，電流采樣采用芯片內(nèi)置運(yùn)放（增益帶寬10M、壓擺率10V/us），硬件過流保護(hù)使用內(nèi)置比較器（傳播延遲200ns），過流信號可以從芯片內(nèi)部直接給到ATIM的剎車，實(shí)現(xiàn)快速關(guān)閉PWM。本方案算法通用性強(qiáng)，成本友好。復(fù)旦微可提供整套變頻方案驗(yàn)證。

本方案具備以下功能：

① 可靠的無感啟動算法

② 單電阻采樣、雙電阻、三電阻采樣

③ 電流環(huán)、速度環(huán)

④ 無感觀測器，估算電機(jī)準(zhǔn)確位置

⑤ 弱磁擴(kuò)速

⑥ 支持順風(fēng)啟動、逆風(fēng)啟動

⑦ 支持恒風(fēng)量、恒轉(zhuǎn)速、恒功率控制

⑧ 多種保護(hù)措施：過流、過載、過溫、過壓、欠壓、堵轉(zhuǎn)、缺相

硬件原理圖

為了兼容不同客戶的成本需求，復(fù)旦微對煙機(jī)變頻方案有兩種硬件設(shè)計(jì)方案：IPM和分立MOS，以下為兩者的對比

1、IPM版本

2、分立MOS版本

試驗(yàn)現(xiàn)場圖

波形圖

啟動運(yùn)行

正常運(yùn)行

方案測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

本方案亮點(diǎn)如下：

最大風(fēng)量超過17立方米/每分鐘

最大靜壓超過1170帕

全壓效率超過32%

以下是方案的部分測試數(shù)據(jù)：

MCU資源和性能

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