1 產(chǎn)品概述

低壓鼓風(fēng)機(jī)是一種高效、穩(wěn)定的鼓風(fēng)設(shè)備，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。它采用了離心風(fēng)機(jī)的原理，通過葉輪的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生氣流。不同于傳統(tǒng)的鼓風(fēng)機(jī)，低壓鼓風(fēng)機(jī)的葉輪是中空的，可以實(shí)現(xiàn)氣體的無脈動(dòng)壓入。葉輪的設(shè)計(jì)使得空氣在進(jìn)入和離開時(shí)形成一個(gè)恰到好處的壓力均衡，從而保證了穩(wěn)定的鼓風(fēng)效果。

低壓鼓風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中能夠保持較低的振動(dòng)和噪音，經(jīng)過精密設(shè)計(jì)和嚴(yán)格質(zhì)量控制，具備出色的穩(wěn)定性和可靠性。它適用于各種工業(yè)應(yīng)用場景，可以廣泛用于風(fēng)機(jī)、排液、燃料燃燒等領(lǐng)域，并滿足不同工藝對壓力和流量的需求。

本方案介紹的是一款基于CW32的低壓風(fēng)機(jī)控制器，重點(diǎn)介紹了它的功能、參數(shù)、硬件組成、方案設(shè)計(jì)、故障定義等等。該控制器適用于各類低壓風(fēng)機(jī)的速度控制，具有高精度、低噪音、高效率等特點(diǎn)。

2 功能特點(diǎn)

低壓風(fēng)機(jī)具有許多功能特點(diǎn)，以下是低壓風(fēng)機(jī)的主要特點(diǎn)：

1.高效穩(wěn)定：低壓風(fēng)機(jī)采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，具有較高的效率，能夠在較低的能耗下實(shí)現(xiàn)高效的通風(fēng)效果。同時(shí)，由于其結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便，使得其運(yùn)行穩(wěn)定可靠。

2.低噪音：由于低壓風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)考慮到了噪音控制，因此在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的噪音相對較低。這使得低壓風(fēng)機(jī)非常適合在需要保持安靜環(huán)境的場所使用，如醫(yī)院、實(shí)驗(yàn)室和辦公室等。

3.能耗低：低壓風(fēng)機(jī)的能耗較低，通常只有傳統(tǒng)壓縮機(jī)的三分之一甚至更低。這有助于降低能源消耗和運(yùn)行成本。

4.安裝維護(hù)方便：低壓風(fēng)機(jī)安裝方便，可以方便地安裝在墻壁或其他結(jié)構(gòu)上，不需要占用太多空間。同時(shí)，低壓風(fēng)機(jī)的維護(hù)簡單，使用者可以方便地進(jìn)行日常維護(hù)和保養(yǎng)。

5.應(yīng)用范圍廣：低壓風(fēng)機(jī)適用于許多領(lǐng)域，如通風(fēng)、空調(diào)、凈化等。它可以用于輸送空氣和煙氣等氣體，為工業(yè)生產(chǎn)和日常生活提供良好的通風(fēng)環(huán)境。

總之，低壓風(fēng)機(jī)具有高效穩(wěn)定、低噪音、低能耗、安裝維護(hù)方便和應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)。這些特點(diǎn)使得低壓風(fēng)機(jī)成為一種理想的通風(fēng)設(shè)備，廣泛應(yīng)用于各種場所和領(lǐng)域。

3 風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)物圖

4 驅(qū)動(dòng)器功能描述

驅(qū)動(dòng)器通過使能控制端啟停電機(jī)，通過調(diào)速接口控制風(fēng)機(jī)無級調(diào)速、通過方向控制端口控制電機(jī)正反運(yùn)轉(zhuǎn)。支持寬電壓工作范圍：8-60V，工作電流17A，最大輸出功率500W。具有順風(fēng)接轉(zhuǎn)功能、過溫保護(hù)等功能。

另外，驅(qū)動(dòng)器還具有故障自恢復(fù)功能。在系統(tǒng)發(fā)生3次故障后，需斷電重啟。在電流、電壓、溫度故障發(fā)生時(shí)，如果故障消除，5S后自動(dòng)重啟。

控制端口定義如下:

5V：配合10K電位器使用，5V、VSR和GND，也可以直接配合VSR實(shí)現(xiàn)開機(jī)全速。

速度控制VSR：通過VSR接口進(jìn)行調(diào)速輸入。接受調(diào)速電壓0-5V（0.18V啟動(dòng)），PWM脈沖調(diào)速（頻率10KHZ, 5V, 0%-100%）

GND：控制信號負(fù)極，可配合VSR,END使用。

使能控制EN：通過EN接口控制電機(jī)的啟動(dòng)和停止。配合GND，在授受調(diào)速信號時(shí)，可控制啟動(dòng)與停止。連接GND時(shí)，停止。斷開GND時(shí)，運(yùn)行。

方向控制DR：通過DR接口控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方向控制。與GND短接時(shí)，反轉(zhuǎn)。

速度輸出FG：通過FG接口輸出速度信號。電機(jī)速度脈沖輸出，用于轉(zhuǎn)速計(jì)算。當(dāng)極對數(shù)為P時(shí)，每轉(zhuǎn)一圈輸出P個(gè)脈沖。電機(jī)轉(zhuǎn)速（RPM）=輸出脈沖頻率*60/極對數(shù)。使用時(shí)，需要10K上拉電阻至5V。

5 參數(shù)列表

1.電壓范圍：8-60V。

2.電流范圍：最大工作電流不超過17A。

3.工作溫度：-20度~85度，濕度：最大85%

4. 支持的BLDC電機(jī)最大轉(zhuǎn)速：1對極7W轉(zhuǎn)。

5. 調(diào)速范圍：0-100%額定轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào)。

6. 啟動(dòng)時(shí)間 ：0至最大速<1S.（可根據(jù)需要調(diào)整）

7. 保護(hù)功能：過流17A保護(hù)、過壓65V保護(hù)（可根據(jù)需要調(diào)整）、欠壓8V保護(hù)（可根據(jù)需要調(diào)整）、過溫85度保護(hù)等、限流45A保護(hù)。

6 方案主控芯片

該方案基于CW32F030C8T6主控。

CW32F030C8T6內(nèi)核：ARM Cortex-M0+、最高主頻64MHz、工作溫度：-40℃ 至 105℃、工作電壓：1.65V至5.5V、最大64K字節(jié) FLASH，數(shù)據(jù)保持25年@85℃、最大 8K 字節(jié) RAM。

支持最多 39路 I/O 接口

模數(shù)轉(zhuǎn)換器：12 位精度，±1 LSB，最高 1M SPS 轉(zhuǎn)換速度

五通道DMA控制器

定時(shí)器

16 位高級控制定時(shí)器，支持 6 路捕獲 / 比較通道和 3 對互補(bǔ) PWM 輸出，死區(qū)時(shí)間和靈活的同步功能

四組 16 位通用定時(shí)器

三組 16 位基本定時(shí)器

80位唯一ID

7 硬件組成

驅(qū)動(dòng)器硬件由主控MCU最小系統(tǒng)電路、電源穩(wěn)壓電路、逆變驅(qū)動(dòng)電路、反電動(dòng)勢檢測電路、控制接口電路、各種保護(hù)電路等組成。

1. 控制器：采用高性能的CW32微控制器，該控制器具有豐富的外設(shè)資源和強(qiáng)大的運(yùn)算能力，能夠滿足復(fù)雜的控制需求。

2. 驅(qū)動(dòng)電路：采用適合FD6288驅(qū)動(dòng)芯片，支持三相全橋逆變，可驅(qū)動(dòng)電機(jī)高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

3. 反電動(dòng)勢電路：電機(jī)位置檢測電路。

4. 電源電路：為控制器和驅(qū)動(dòng)電路提供穩(wěn)定的電源，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

5. 保護(hù)電路：具備過流保護(hù)、過溫保護(hù)、過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)等功能，提高系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

6. 控制接口電路：支持方向、使能、轉(zhuǎn)速等控制接口接入，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的智能控制。

8 方案描述

該方案使用32位單片機(jī)CW32F030C8作為主控，使用AD軟件比較過零點(diǎn)方式進(jìn)行電機(jī)換相控制，采用六步方波控制算法。采用順風(fēng)接轉(zhuǎn)+靜態(tài)脈沖注入的啟動(dòng)算法，最小輸出10%占空比，支持最高70000轉(zhuǎn)的BLDC風(fēng)機(jī)控制。

9 方案測試

產(chǎn)品開發(fā)測試圖片

脈沖注入轉(zhuǎn)子位置判定時(shí)端電壓波形

啟動(dòng)過程端電壓波形

高速運(yùn)轉(zhuǎn)端電壓波形

最大輸出端電壓波形

10故障保護(hù)

該方案具有多種故障保護(hù)措施：瞬時(shí)電路保護(hù)、平均電流保護(hù)、堵轉(zhuǎn)保護(hù)、失步保護(hù)、欠壓保護(hù)、過壓保護(hù)、過溫保護(hù)等功能。

在發(fā)生故障時(shí)，指示燈閃爍，閃爍頻率表示了故障代碼。不同的故障代碼表示了不同的故障狀態(tài)發(fā)生。

在1-5種故障發(fā)生時(shí)，故障一旦消除，5S后自動(dòng)重啟。超過3次發(fā)生故障，需斷電重啟。

故障代碼定義如下：

1.瞬時(shí)電流保護(hù)：20A

2.平均電流保護(hù)17A

3.過溫保護(hù)85度

4.過壓保護(hù)65V

5.欠壓保護(hù)8V

6.失步保護(hù)

7.堵轉(zhuǎn)保護(hù)

8.啟動(dòng)失敗保護(hù)

11應(yīng)用場景

低壓風(fēng)機(jī)廣泛應(yīng)用于各種場景，以下是低壓風(fēng)機(jī)的一些主要應(yīng)用場景：

1.工業(yè)領(lǐng)域：在工業(yè)生產(chǎn)中，低壓風(fēng)機(jī)被廣泛應(yīng)用于通風(fēng)、排氣、除塵等環(huán)節(jié)。例如，在化工、制藥、冶金等行業(yè)中，低壓風(fēng)機(jī)可以用于輸送氣體、煙氣和粉體等物質(zhì)，同時(shí)還可以起到冷卻、降塵和凈化空氣的作用。

2.空調(diào)系統(tǒng)：低壓風(fēng)機(jī)是空調(diào)系統(tǒng)中的重要組成部分，用于實(shí)現(xiàn)室內(nèi)空氣的循環(huán)和通風(fēng)。它能夠提供足夠的通風(fēng)量，保持室內(nèi)空氣新鮮，并幫助調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度和濕度。

3.環(huán)保領(lǐng)域：在環(huán)保領(lǐng)域，低壓風(fēng)機(jī)被用于除塵、排煙和污水處理等方面。例如，在煙囪、鍋爐和焚燒爐等設(shè)備中，低壓風(fēng)機(jī)可以幫助排出煙氣，減少空氣污染。

4.農(nóng)業(yè)領(lǐng)域：在農(nóng)業(yè)中，低壓風(fēng)機(jī)可以用于溫室、禽畜養(yǎng)殖場等場所的通風(fēng)和降溫。它能提供足夠的空氣流通，幫助調(diào)節(jié)溫度和濕度，改善作物的生長環(huán)境。

5.通風(fēng)工程：在建筑物的通風(fēng)工程中，低壓風(fēng)機(jī)用于提供空氣流通和換氣。它可以安裝在墻壁或屋頂上，幫助調(diào)節(jié)室內(nèi)外的空氣流動(dòng)。

6.輸送粉體：在某些工業(yè)生產(chǎn)中，需要將粉體從一個(gè)地方輸送到另一個(gè)地方。低壓風(fēng)機(jī)可以配合輸送設(shè)備，如管道、溜槽等，完成粉體的輸送。

除了以上場景外，低壓風(fēng)機(jī)還應(yīng)用于其他許多領(lǐng)域，如隧道、地鐵等公共設(shè)施的通風(fēng)和排煙。總之，低壓風(fēng)機(jī)作為一種高效、穩(wěn)定的通風(fēng)設(shè)備，其應(yīng)用范圍非常廣泛。

審核編輯：湯梓紅