基於ST意法半導體 T1235T-8T TRIAC 及STM8S103F2微控制器的吸塵器電動機解決方案,STEVAL-IHM029V2

STEVAL-IHM029V2是為家用電器市場設計的低成本通用電動機控制解決方案，尤其側重於吸塵器，食品加工機和電動工具。該系統具有20個腳位，8位元STM8S103F2微控制器，該微控制器以16 MHz（用戶可調整的內部RC時鐘）運行，具有4 KB閃存，10位A / D轉換器，8/16位定時器，通信接口。和640字節的E2PROM。該電源電路具有VIPer16L，這是一種離線轉換器，具有800 V突崩耐用的電源部分，工作頻率為60 kHz。 STEVAL-IHM029V2特別針對功率高達900 W的真空吸塵器應用，特別使用了T1235T（12 A 800 V雙向晶閘管）,符合2009/125 / EC歐盟指令（自2017年9月開始適用）的要求，.

方案的電機控制基於相位角,為了限制浪湧電流和可能的電流峰值，方案具有軟啟動程序和平滑的功率改變功能。通過了針對EMC指令IEC 61000-4-4（突發電壓最高8 kV）和IEC 61000-4-5（電湧電壓高達2 kV）的一致性測試。在待機模式下，STEVAL-IHM029V2的總功耗低於300 mW。

  功能敘述  

馬達透過相角控制來驅動

• 由於零電壓開關 (ZVS) 信號，MCU 操作與電源電壓同步。
• 該信號直接發送到 MCU 輸入引腳，該引腳設置為外部中斷。
• 透過向 TRIAC閘發送脈衝來開啟 TRIAC。
• 當流過雙向可控矽的電流低於保持電流電平時，雙向可控矽TRIAC關閉。
• 觸發角(firing angle)決定了輸送到電機的功率：觸發角越小，輸出功率更高。
•  觸發角和閘脈衝長度(gate pulse length)由軟件定義。
• 對於 50 Hz 的電源頻率，觸發角範圍為2.5 ms 和 8.5 ms，以及 1 ms 的恆定閘脈衝長度。
• 更多細節也可參考測試報告
  
  
  

主要零件及重點功能說明如下:

電源供應:

• 基於VIPer16L的電源使用以60 kHz固定頻率工作的降壓轉換器拓撲。
• 寬輸入電壓範圍（90-265 VAC，50/60 Hz）可在110 VAC 60 Hz或220 VAC 50 Hz下運行。
• 轉換器輸出電壓為-12 VDC。該電壓被發送到一個L7905CP線性穩壓器，
• 該穩壓器又將提供-5 VDC的參考電壓。強烈建議使用負電源,當從微控制器驅動TRIAC時
• （請參考ST意法半導體的應用文件編號AN440，AN3168和AN4564）。

 

零電壓開關:

• 零電壓開關信號直接從輸入電源捕獲。MCU
• 在輸入市電的每個週期後檢測ZVS並同步例程和相應的事件（即驅動TRIAC）。

 

用戶界面:

用戶界面有一個電位器來調節輸出功率水平，並帶有6個LED指示狀態和實際功率水平。

 

馬達驅動:

通用電動機由T系列TRIAC T1235T-8T進行角度相位控制。

 

MCU 控制:

整個過程由20隻引腳的STM8S103F2P6微控制器控制。

參考控制程式STSW-IHM029V2可從以下網頁免費取得

https://www.st.com/en/embedded-software/stsw-ihm029v2.html