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  數(shù)據(jù)顯示，2016-2021年中國(guó)洗碗機(jī)市場(chǎng)規(guī)模從不到20億元增長(zhǎng)至99.6億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)39%，銷量接近200萬(wàn)臺(tái)。2022年上半年洗碗機(jī)零售額51.5億元，同比增長(zhǎng)11.4%，全年破百億關(guān)口已成定局。

  洗碗機(jī)行業(yè)的快速發(fā)展，讓消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的性能和用戶體驗(yàn)提出了更高的要求，特別是對(duì)洗碗機(jī)產(chǎn)品核心性能指標(biāo)：能耗，水耗，噪聲等。為滿足高性能的門檻的要求，國(guó)外各大品牌紛紛研究新型技術(shù)，“變頻技術(shù)”已經(jīng)成為當(dāng)下各品牌產(chǎn)品性能提升的標(biāo)志和產(chǎn)品賣點(diǎn)宣傳的重要手段，其主要技術(shù)特點(diǎn)就是符合低噪聲，高洗凈率，低能耗，減少洗滌時(shí)間等各項(xiàng)指標(biāo)。

  目前市面上變頻洗碗機(jī)大多采用BLDC電機(jī)(無(wú)刷直流電機(jī))，鑒于無(wú)刷直流電機(jī)具有優(yōu)越的調(diào)速性能，表現(xiàn)在控制性能好、調(diào)速范圍寬、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、低速性能好、運(yùn)行平穩(wěn)、效率高、低噪音、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于洗碗機(jī)、冰箱、空調(diào)、洗衣機(jī)等家用電器的風(fēng)扇與泵等子系統(tǒng)。

  洗碗機(jī)方案

  主控MCU：GD32F330xx

  輸出功率：50W~100W

  控制方式：FOC正弦控制

  啟動(dòng)方式：無(wú)傳感器

  控制算法：SMO

  調(diào)制方式：SVPWM

  電流采樣方式：雙電阻采樣

  調(diào)制頻率：20KHz

  電機(jī)轉(zhuǎn)速：3200RPM @ 3極對(duì)

  噴水量：30L/MIN

  保護(hù)功能：堵轉(zhuǎn)、過(guò)流、欠壓、過(guò)壓、過(guò)溫保護(hù)等

  工業(yè)級(jí)器件(-40~85攝氏度)

  主要特點(diǎn)：?jiǎn)?dòng)迅速可靠，效率高、噪聲低

  設(shè)計(jì)框圖

  GD32F330系列MCU

  內(nèi)核：Arm Cortex-M4

  Max Speed：84MHz

  Flash：16~128K

  SRAM：4~16K

  高速高精度 12-bit ADC×1@2.86Msps,最大16通道

  高級(jí)定時(shí)器×1，支持三相PWM互補(bǔ)輸出和死區(qū)管理

  通用定時(shí)器×5

  供電電壓：2.6~3.6V供電

  工作溫度范圍：-40℃~85 ℃工業(yè)級(jí)溫度范圍

  變頻控制方案選用業(yè)界先進(jìn)的SMO+PLL無(wú)位置傳感器變頻控制技術(shù)，該技術(shù)具有啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，100%啟動(dòng)成功率，自由調(diào)速，效率高，控制精度高，完善的保護(hù)功能。由于洗碗機(jī)水泵工作在高溫高濕的工況下，所以要求控制器除了硬件具有溫度過(guò)溫保護(hù)功能，同時(shí)軟件算法也需要對(duì)控制參數(shù)進(jìn)行溫度補(bǔ)償，在保證控制器安全可靠的工作情況下，保證水泵能夠工作在最大速度或者最大輸出功率，以提高產(chǎn)品的洗凈度。

  技術(shù)參數(shù)

  電機(jī)啟動(dòng)相電流波形

  電機(jī)運(yùn)行相電流波形

  DEMO板實(shí)拍