中心議題：

• 變頻抽油煙機的特點
• 自動調速、降噪、解放人力、節能的直流變頻抽油煙機方案

解決方案：

• 瑞薩電子8位MCU——uPD78F0712

隨sui著zhe對dui家jia用yong電dian器qi消xiao費fei觀guan念nian的de不bu斷duan變bian化hua，消xiao費fei者zhe對dui抽chou油you煙yan機ji的de要yao求qiu也ye越yue來lai越yue高gao。通tong常chang吸xi抽chou油you煙yan機ji轉zhuan速su靠kao人ren工gong調tiao節jie，因yin此ci為wei了le達da到dao最zui佳jia排pai油you效xiao果guo及ji節jie能neng目mu的de，往wang往wang需xu要yao使shi用yong者zhe多duo次ci人ren工gong幹gan預yu。因yin此ci，為wei了le使shi抽chou油you煙yan機ji可ke實shi現xian自zi動dong調tiao速su、降低噪音、解放人力並最大限度地節能，本文主要介紹了瑞薩電子8位MCU——uPD78F0712的主要特點及基於該產品的變頻抽油煙機解決方案。

變頻抽油煙機的特點

抽(chou)油(you)煙(yan)機(ji)變(bian)頻(pin)的(de)目(mu)的(de)是(shi)為(wei)了(le)通(tong)過(guo)調(tiao)整(zheng)抽(chou)油(you)煙(yan)機(ji)上(shang)的(de)帶(dai)動(dong)風(feng)扇(shan)的(de)電(dian)機(ji)轉(zhuan)速(su)
，進(jin)而(er)根(gen)據(ju)油(you)煙(yan)量(liang)的(de)大(da)小(xiao)調(tiao)整(zheng)油(you)煙(yan)抽(chou)吸(xi)的(de)快(kuai)慢(man)。優(you)良(liang)的(de)調(tiao)速(su)和(he)節(jie)能(neng)效(xiao)果(guo)使(shi)得(de)變(bian)頻(pin)抽(chou)油(you)煙(yan)機(ji)在(zai)性(xing)能(neng)上(shang)明(ming)顯(xian)優(you)越(yue)於(yu)傳(chuan)統(tong)的(de)抽(chou)油(you)煙(yan)機(ji)，而(er)變(bian)頻(pin)抽(chou)油(you)煙(yan)機(ji)根(gen)據(ju)具(ju)體(ti)的(de)變(bian)頻(pin)技(ji)術(shu)有(you)不(bu)同(tong)的(de)分(fen)類(lei)和(he)性(xing)能(neng)特(te)點(dian)，如(ru)表(biao)1所示。

現如今已經有變頻抽油煙機麵市
，但絕大部分是有檔位變頻抽油煙機，一般分為弱、中、強三檔；隻有少數知名品牌廠商推出無檔位變頻抽油煙機。從表1可以看出

，相同成本的180°變頻抽油煙機要比其他類型的性能要好。

180°變頻抽油煙機在實際應用中有以下特點：a.能根據傳感器識別有無油煙，智能啟動和停止抽油煙機的抽吸而無需手動操作
；b.在炒
、煎、炸時可根據油煙量的大小自動調節風量；c.在燉
、煲

、蒸、煮時，自動調小抽吸速度以降低耗電量；e.靜音特點讓用戶感覺不到電機運轉的噪音；f.較小體積的電機使得抽油煙機體積更小
，同時降低成本。

180°變頻對MCU的要求

由於180°變頻抽油煙機對電機采用矢量控製以實現變頻
，因此其對MCU的要求很高。如果抽油煙機需要實現液晶顯示、延時控製等功能，MCU還需要諸如串行通信

、定時器等專用外設。瑞薩電子為電機變頻控製開發了一係列的8位MCU。它們專有的硬件功能使得這些8位MCU更適合中小功率的180°變頻抽油煙機。

由於180°變頻抽油煙機的控製中要用到各種數學變換，變換中有很多乘法運算，因此對MCU要求有快速的乘法運算。瑞薩電子8位MCU的硬件乘法器能夠更快執行電機矢量控製的各種變換算法，使抽油煙機反應更快。如果180°變頻抽油煙機的電機控製涉及到解耦控製
、PID計算，則要求MCU有較強的運算能力和指令運行速度，而一般8位MCU則難以滿足要求。

180°變頻抽油煙機要求MCU接受風扇轉速傳感器反饋的信息以進行電機控製。瑞薩電子的這些8位MCU具有多達6個外部中斷輸入
，省卻硬件捕獲單元對抽油煙機風扇速度傳感器信號進行分析
，降低抽油煙機內部電機控製方案的成本。而32個8位(16個16位)通用寄存器特有的Bank結構使得抽油煙機的直流無刷電機的180°矢量控製程序運行效率更高。

180°變頻抽油煙機屬於中高檔類的廚房電器，需要MCU能提供定製的個性化功能。瑞薩電子8位MCU的可編程脈衝發生器(PPG)能指定脈衝寬度、脈衝周期

，可用於抽油煙機風扇轉速或者風量顯示並簡化軟件的編程
，另外還提供在線自編程功能，存儲抽油煙機設置參數而無需外部EEPROM，節省成本的同時也省卻空間
，尤其適合低成本的180°變頻抽油煙機控製。

此外，這些MCU還具有帶2個自由中斷專用變頻控製模塊，以在PWM周期的任意時刻產生中斷，根據用戶需要的任意時刻對電流進行采樣；專用於控製 PWM高阻態輸出的獨立外部信號輸入，可在非正常情況下快速停止風扇的轉動；以及8位的可編程死區控製(死區時間範圍：0.1 s～25.6 s)等。圖2顯示了8位變頻控製MCU的主要特點，表2則這些功能給出了詳細說明。


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180°變頻抽油煙機係統設計

瑞薩電子開發了一套基於8位MCU ――uPD78F071x的低成本180°變頻抽油煙機方案HS/DC-8，該方案包括電源和電機控製部分(見圖2)。

圖3是180變頻抽油煙機方案實物圖。可以看出，180°變頻抽油煙機方案，硬件電路板可安裝在電機的側麵端蓋中，以減小抽油煙機總體積。