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五彩晶圆(初级)

 

基于中颖SH32F205的变频空调室外机控制系统 [复制链接]

 

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SH32F205主要特性

  • 内核:32位ARM Cortex-M3

120MHz工作频率,核心代码可加载至C-RAM全速运行

提供Pre-fetch指令预取和I-Catch跳转指令、D-Catch数据文字池缓存功能

集成数学运算协处理器(MACP)

硬件CORDIC协处理器,支持三角运算和坐标变换

硬件IQ除法器,支持64/32除法运算

电机专用SVPWM引擎,支持五段式和七段式两种模式

  • 存储器

最高256K字节FLASH程序存储器
8K字节SRAM+16K字节C-RAM(可作为Code Ram或DataRam)
  • 时钟、复位和电源管理

2.4V~5.5V单电源供电

上电复位(POR)、掉电检测(BOD)、低电压复位(LVR)
硬件独立看门狗(IWDT)、窗口看门狗(WWDT)
内嵌8MHz RC振荡器,和内置PLL配合,可实现主时钟常温0.2%/全温度范围1%精度
支持外置4M~16MHz晶体振荡器/陶瓷振荡器
时钟安全监控(CSM)
  • 3个独立的12位高速模数转换器(ADC1/ADC2/ADC3),2M SPS最高采样速率

  • 1个DMA控制器,8个独立的DMA通道,支持内存到内存、内存到外设、外设到内存传输

  • 最多79个快速GPIO端口,任何一个GPIO都可映射为外部中断输入

  • 2个专用电机控制模块(MCM1/MCM2)

提供2套6路PWM输出,16位分辨率,支持互补或独立模式,输出极性可单独控制
支持单次计数模式,边沿对齐模式,中心对齐模式,带死区产生逻辑及故障自动检测功能
PWM周期内可设置多个时刻硬件触发ADC功能,支持MCM同步输出、硬件相移和逐波限流功能
  • 4个16位通用PWM定时器(GPT0/GPT1/GPT2/GPT3)

  • 4个16位基本定时器/计数器(TIM5/TIM6/TIM7/TIM8)

  • 通信接口

3个通用异步串行口(UART1/2/3)
2个独立串行外设接口(SPI1/2)
1个独立两线串行接口(TWI)
  • 丰富的片上模拟模块(AMOC)

3个高带宽模拟放大器
3个高速模拟比较器
内部温度传感器,支持校准操作
内部基准源,可作为ADC转换基准,也可产生多级比较基准电平
  • CRC代码校验、CRC数据传输校验;SRAM的March-C/March-X检测算法

  • 96位芯片唯一识别码

  • 标准SWJ烧写/仿真接口

  • 工作环境温度:-40℃~+105℃

 

名称

描述

压缩机类型

PMSM永磁同步电机

驱动方式

无传感器矢量控制

功率范围

<=3P

电压适应性

100-265V  50/60Hz

频率范围

8-200Hz

载波范围

5-9K

电流采样方式

三电阻采样、单电阻采样

PFC

有源PFC,载频14-40K,额定功率时功率因数>0.99

PMSM外风机

内置驱动无感矢量控制/外置驱动

保护功能

电压、电流、温度、过载、IPM、PFC

其他功能

低频补偿、弱磁、最优电流、死区补偿、逆风启动、膨胀阀

 

SH32F205框图

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硬件系统—主芯片

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PMSM无传感器矢量控制

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全维状态观测器—状态方程

 

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全维状态观测器—自适应观测器

 

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低频振动抑制-前馈电流补偿

 

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低频补偿方案—机械角度(两对极)

 

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低频补偿方案—控制流程

 

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低频补偿方案—自动补偿

 

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低频振动数据

 

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低频电流波形-10Hz

 

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单电阻采样方案—移相

 

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单电阻采样方案—控制流程

 

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单电阻采样电流波形

 

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弱磁方案实现

 

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最优电流方案实现

 

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死区补偿方案实现

 

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压缩机三相电流波形-60Hz

 

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压缩机三相电流波形-90Hz

 

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压缩机控制波形-启动
 

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压缩机控制波形-负载突变
 

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有源PFC功率因数校正
 

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PFC方案实现1
 

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PFC方案实现2

 

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交流输入侧波形(PFC)

 

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交流输入侧波形(电压突变)

 

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直流风机电流波形

 

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集成直流风机控制方案

 

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电子膨胀阀控制—步进电机控制方案

  • 使用MCU的四个I/O口实现步进电机的四相八拍控制,无需细分;
  • 驱动部分使用ULN2003,提升驱动能力
     

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保护与安全策略

降频

  • 调制度保护--输出电压超出逆变器最大电压

  • 过转矩保护--负载转矩超出最大转矩范围

报警停机

  • 失速保护—转速高,Iq控制到0

  • 失控保护—反馈转速和实际转速差值大

  • 堵转保护—观测器无输出,失步

  • 短路保护—IPM模块保护

  • 过流过压保护

  • 温度保护

     

    控制板实物图

 

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空调实验室测试环境

 

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谢谢关注,如有疑问可致电0755-25181447!
 
 
 

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