薩科微 MOSFET 與兆易創新MCU設計方案的配合案例(3)

薩科微動態|Sarko Micro Dynamics|

2022-03-03 09:22:49 10

基于GD32E230C8的直流變頻熱水循環泵方案設計

熱水循環泵是將家里管道滯留的冷水通過內循環到熱供熱系統里重新加熱，然后將熱水再依次輸送到所有熱水管內的裝置。熱水循環泵實現了熱水即開即用，無需等待，使家庭用熱水的舒適性得到了極大提高。同時，家用熱水循環泵的預熱循環技術避免了傳統熱水器中管路冷水的無端浪費，節省了大量生活用水，是現代化高端家居生活的必配產品。

方案簡介

采用GD32E230C8T6設計的直流變頻熱水循環泵控制器系列方案，采用GD32E230C8T6芯片作為主控。提供110V和220V兩種電源模式，采用正弦波矢量控制算法，具有啟動快速平穩，少斬波高載頻、噪音低、溫升低、功率控制穩定的特點，已隨整機通過3C、CE、GS認證。

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方案特點

◆ 采用最新超值Arm Cortex-M23@72MHz內核

◆ 快速找準轉子位置，實現500ms快速啟動

◆ 少斬波控制，降低溫升

◆ 高載頻降低噪音

◆ 轉速智能控制

◆ 具有最大功率運轉限制功能

◆ 多種運行模式

方案參數

◆ 工作電源：AC220V±20%, 50/60Hz, AC110V±20%, 50/60Hz

◆ 輸入功率：9W,45W,52W,130W,140W,180W,270W,400W,550W,600W

◆ 驅動方式：正弦波驅動

◆ 揚程：3m,4m,5m,6m,8m,10m,11m,12m

◆ 轉速范圍：水泵根據流量壓力的變化自動生成轉速

◆ 運轉加速度：max 4000rpm/s

◆ 安全性能：符合GB4706.1、GB4706.32或IECEN60335-1、IECEN60335-2-40E

◆ EMC性能：符合GB4343.1、GB4343.2 CISPR14-1、CISPR14-2，EN55014-1、EN55014-2

系統框圖和主控MCU電路介紹

主控MCU采用GD32E230C8T6芯片，它使用的是Arm最新的Cortex-M23內核，主頻高達72MHz，配備了64KB的嵌入式閃存及8KB的SRAM，配合內置的硬件乘法器、除法器和加速單元，在最高主頻下的工作性能可達55DMIPS， CoreMark測試可達154分。同主頻下的代碼執行效率相比市場同類Cortex-M0產品提高40%，相比Cortex-M0+產品也提高30%以上。

芯片集成了1個支持三相脈寬調制PWM輸出和霍爾采集接口的16位*定時器和多達5個的16位通用定時器、1個16位基本定時器，1個高速軌到軌輸入/輸出模擬電壓比較器，1個12位2.6M SPS采樣率的高性能ADC。適合各種電機控制和變頻應用。

GD32E230系列MCU主要規格

◆ Cortex-M23@72MHz, 55 MIPS的處理性能;

◆ Flash: 64KB/32KB/16KB;

◆ SRAM: 8KB/6KB/4KB;

◆ 高速高精度ADC,12Bits ADCx1@2.6Msps,10通道;

◆ *定時器x1,可產生6路死區可調的互補PWM輸出;

◆ 通用定時器x5;

◆ Flash帶硬件加密保護;

◆ 多種串行通訊方式: I2C x2,SPI x2,UART x2;

◆豐富的封裝類型: TSSOP20/LGA20

QFN28/QFN32/LQFP32/LQFP48