萨科微 MOSFET 与兆易创新MCU设计方案的配合案例(3)

技术交流|Technology Exchange|

2022-03-18 00:36:39 1

基于GD32E230C8的直流变频热水循环泵方案设计

热水循环泵是将家里管道滞留的冷水通过内循环到热供热系统里重新加热，然后将热水再依次输送到所有热水管内的装置。热水循环泵实现了热水即开即用，无需等待，使家庭用热水的舒适性得到了极大提高。同时，家用热水循环泵的预热循环技术避免了传统热水器中管路冷水的无端浪费，节省了大量生活用水，是现代化高端家居生活的必配产品。

方案简介

采用GD32E230C8T6设计的直流变频热水循环泵控制器系列方案，采用GD32E230C8T6芯片作为主控。提供110V和220V两种电源模式，采用正弦波矢量控制算法，具有启动快速平稳，少斩波高载频、噪音低、温升低、功率控制稳定的特点，已随整机通过3C、CE、GS认证。

方案特点

◆ 采用最新超值Arm Cortex-M23@72MHz内核

◆ 快速找准转子位置，实现500ms快速启动

◆ 少斩波控制，降低温升

◆ 高载频降低噪音

◆ 转速智能控制

◆ 具有最大功率运转限制功能

◆ 多种运行模式

方案参数

◆ 工作电源：AC220V±20%, 50/60Hz, AC110V±20%, 50/60Hz

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

◆ 驱动方式：正弦波驱动

◆ 扬程：3m,4m,5m,6m,8m,10m,11m,12m

◆ 转速范围：水泵根据流量压力的变化自动生成转速

◆ 运转加速度：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

系统框图和主控MCU电路介绍

主控MCU采用GD32E230C8T6芯片，它使用的是Arm最新的Cortex-M23内核，主频高达72MHz，配备了64KB的嵌入式闪存及8KB的SRAM，配合内置的硬件乘法器、除法器和加速单元，在最高主频下的工作性能可达55DMIPS， CoreMark测试可达154分。同主频下的代码执行效率相比市场同类Cortex-M0产品提高40%，相比Cortex-M0+产品也提高30%以上。

芯片集成了1个支持三相脉宽调制PWM输出和霍尔采集接口的16位*定时器和多达5个的16位通用定时器、1个16位基本定时器，1个高速轨到轨输入/输出模拟电压比较器，1个12位2.6M SPS采样率的高性能ADC。适合各种电机控制和变频应用。

GD32E230系列MCU主要规格

◆ Cortex-M23@72MHz, 55 MIPS的处理性能;

◆ Flash: 64KB/32KB/16KB;

◆ SRAM: 8KB/6KB/4KB;

◆ 高速高精度ADC,12Bits ADCx1@2.6Msps,10通道;

◆ *定时器x1,可产生6路死区可调的互补PWM输出;

◆ 通用定时器x5;

◆ Flash带硬件加密保护;

◆ 多种串行通讯方式: I2C x2,SPI x2,UART x2;

◆丰富的封装类型: TSSOP20/LGA20

QFN28/QFN32/LQFP32/LQFP48

◆ 供电电压:1.8V~3.6V

◆ 工业级的工作温度范围:-40℃~+85℃;

◆ 工业级的ESD特性:6000 Volt

整机展示

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围绕兆易创新的（www.bjzycxkjgf.dayinmao.com） GD32系列的32位MCU为核心，萨科微slkor（www.slkormicro.com）的mos管场效应管在外围电路负责电机驱动、防静电放浪涌的TVS管、ESD管等也在这该类方案中大量应用。萨科微科技有限公司（http://www.slkormicro.com）创立于2005年，十几年来，一直坚守“以技术创造价值的理念，主要研发生产碳化硅、SiC碳化硅二极管，SiC碳化硅MOS管，IGBT单管，高中低压MOS管、ChinaMOS、COOL MOS管、电源管理IC、霍尔hall元件SL1603SL SL1613SH SL1615SH、可控硅、快恢复二极管、二三极管等系列2301、3401、3904、13n50产品还可以配合金航标kinghelm（WWW.BDS666.COM）WIFI 天线、GPS天线、北斗天线、TWS蓝牙耳机陶瓷天线等使用。主要应用于：新能源汽车、智能机器人、逆变器、电动工具、电力电子、开关电源、户外照明电源、PD快充、TWS蓝牙耳机等领域。

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