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dsPIC30F4011 直流变转速空调应用推广书 (2)

简介:1、概述 1.1项目背景 变频(转速)空调是定频空调的更新换代产品。变频(转速)空调可以在超过额定频率(转速)的情况下运行;在短时间内充分发挥压缩机的最大效能,输出超出额定的制冷或制热量,以达到高效、快速调节温度的效果。相对 ...
关键字:dsPIC30F4011

由图2-2-2可以看出:

  • 反电动势过零点超前于实际换相点30°。
  • 一个电周期内,任一相反电动势有两次过零
  • 检测反电动势过零点等效于检测实际换相点(霍尔位置传感器)
  • 反电动势检测可以简化为反电动势过零检测

这里再次重申:反电动势过零检测只是针对未通电线圈(绕组)。

应该指出,本笔记中所有论述以及应用软件均假定使用三相梯形波电机,星型接法。120°导通角,每60°换相。

本文的目标阅读对象为具有一定硬件/软件设计应用经验的工程师。为突出重点,减少篇幅,假定阅读对象了解文中所涉及的一些特定用语及某些基本概念。

最后指出,本应用笔记只是介绍直流变转速空调室外电控件的一种解决方案,本质上来讲是一种工程应用;其中所涉及的一些基本原理及背景知识不是本笔记介绍的重点。

如有必要,阅者可查阅相关资料。

在附录A所列出的参考书籍中,已基本涵盖相关的基本原理及背景知识介绍。

  • 空调外机硬件设计

3、1特别安全提醒:

  • 本设计无电气隔离回路,使用与操作过程中应特别注意。
  • 交流供电必须要有隔离措施(隔离电源、变压器等)
  • 哪怕你是一位经验丰富的电子/电气工程师,为确保安全,在目标板上电与操作之前,建议你仔细阅读以下安全注意事项。如有任何疑问,请与供应商联系。
  • 在任何时候,此系统必须可靠接地。
  • 欲对目标板进行安装、操作、维护、更改的人员必须同时满足以下两个条件:
    • 有资质的、具有相当电气安全知识。
    • 已仔细阅读过目标板操作指南(另件)。
  • 目标板上所有的接线端子及元器件皆不提供电气隔离安全保证,板上任何部分与地之间皆有可能存在几百伏的压差。

在通电的情况下,请不要触及板上的任何部位。

  • 目标板断电后,请耐心等待1分钟后,再对目标板进行操作。
  • 电机外壳必须可靠接地。
  • 如需外接仪器、仪表,务请遵循目标板操作指南。
  • 目标板电源进线处无保险丝保护功能,使用中应引起注意。
  • 此板应在实验室环境下进行操作。

3.2硬件规格

硬件规格参数:

  • 供电电压:AC 180-260V,50HZ
  • 供电电流: 10A(有效值)
  • 额定功率:1.5KW (2匹)
  • 温度传感器:4路
  • 四通阀:1路
  • 电子膨胀阀(四相):1路
  • 交流风机(四速):1路
  • 直流风机:1路
  • 霍尔传感器BLDC电机(BLDC电机霍尔传感器输入):1路
  • BLDC无传感器电机:1路
  • 单相/3相电机:1
  • 在线调试编程接口:1
  • 通讯(UART)接口:2(内机,PC机)
  • 保护:
    • IPM过流、过温保护
    • IPM欠压保护
    • 压缩机过温保护(可选)
    • 上电保护
  • 功率因素校正:NDA
  • 急停放电:150W

(注:以上某些功能具有排它性。)

3.3系统开发环境框图

图3-3-1:系统开发环境框图

系统开发环境框图简介:

室内机控制器:交流变频空调的室内机控制器,与外机控制器通过UART1口进行通讯。主要功能是传递室内的温度信息,遥控器信息。

具体协议见附件E。

仿真器/调试器:MICROCHIP公司的ICD2在线调试器或ICE4000仿真器。

室外机控制器:目标板。

PC机:调试仿真终端。PC机上应安装MPLAB 7.0以上版本,C30 1.2以上版本。

辅助软件MONCON:

辅助软件MONCON用于提供PC调试界面,可方便设置系统工作模式;调节电机运行参数,并可模拟室内机控制室外机运行以及获取室外机运行状态。 MON-CON的使用方法见相应操作指南。 MPLAB及C30的使用方法不属于本笔记介绍的范畴。请查阅相关资料 。

3.4分体式直流变转速空调系统电控框图

图3-4-1:系统电控框图

上图中,虚线框内即为完整的室外机电控件,以下简称为目标板。 目标板与室内机控制器接线简单(UART),功能上相对独立。这为以后室内、外机电控件的开发、再开发提供了便利。 对开发而言,出于安全考虑,外接交流电必须有隔离措施,方可接驳目标板。 外接交流电的规格并无特别的限制,原则上交流90-260V,50/60HZ皆可以。

但考虑到PFC功能模块尚未完全应用,在此特别限制外接交流电的规格为:

220V/50HZ,电压波动范围为正负20%(180-260V)

3.5室外机功能框图

图3-5-1:室外机功能框图

上图虚框内部分不属于目标板板上功能。

室外机功能框图介绍

MCU:dsPIC30f4011作为外机的唯一控制芯片,具有如下特点:

16位MCU+DSP 的架构
30MIPS的运行速度
ROM/FLASH: 48K,RAM: 2K,EEPROM: 1K
UART :2;TIMER:5;OC:4;QEI;9 通道ADC,500kbps/10bit;
马达控制专用PWM:6
保护信号输入

详细资料可参考芯片数据手册。

附录B:点击这里下载查看:电路原理图

附录G:点击这里下载查看:元器件明细表

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