基于單片機(jī)的無(wú)葉風(fēng)扇方案（附BOM）

2020-03-24 09:46:24閱讀量：4631來(lái)源：應(yīng)用于與分享

即將進(jìn)入4月，南方已經(jīng)大熱。真是天將降大熱與斯人也，必須要準(zhǔn)備消暑利器了，一臺(tái)無(wú)葉風(fēng)扇既時(shí)尚有清涼。

無(wú)葉風(fēng)扇也叫空氣增倍機(jī)，無(wú)葉風(fēng)扇的靈感源于空氣葉片干手器。空氣增倍器是讓空氣從一個(gè)繞著圓環(huán)放大器轉(zhuǎn)動(dòng)的細(xì)小切口里吹出來(lái)。由于空氣是被強(qiáng)制從這一圓圈里吹出來(lái)的，通過(guò)的空氣量可增原先的15倍，它的時(shí)速可達(dá)到35公里。空氣增倍器的空氣流動(dòng)比普通風(fēng)扇產(chǎn)生的風(fēng)更平穩(wěn)。因?yàn)闆](méi)有風(fēng)扇片來(lái)“切割”空氣，使用者不會(huì)感到階段性沖擊和波浪形刺激，同時(shí)避免意外接觸頁(yè)面產(chǎn)生的危害。

下面我們來(lái)解析一下，無(wú)葉風(fēng)扇的原理。

1、交流轉(zhuǎn)直流電路



輸入交流電220V；需要輸出15V的直流電源，以上是非常經(jīng)典的MP150非隔離電源電路。為了得到更精準(zhǔn)的穩(wěn)定電壓，電路中添加光耦反饋電路，利用線性光耦合器可構(gòu)成光耦反饋電路，通過(guò)調(diào)節(jié)控制端電流來(lái)改變占空比，達(dá)到精密穩(wěn)壓目的。

2、電源檢測(cè)與降壓電路



輸入電壓經(jīng)過(guò)分壓，可被MCU直接檢測(cè)，可做電路保護(hù)作用；15V直流電壓經(jīng)過(guò)78L05降壓的到5V電壓，給MCU使用。

3、控制核心：MCU

選用的是松翰的32位機(jī)：SN32F7051BF，松翰單片機(jī)在家電市場(chǎng)的占有率和口碑都還是很不錯(cuò)的。（由于庫(kù)存問(wèn)題，BOM中選用STM32F051K6T6替代）



在這里MCU負(fù)責(zé)檔位設(shè)置與切換、指示運(yùn)行狀況，最主要的作用就是電機(jī)控制。

4、無(wú)刷直流電機(jī)

無(wú)葉風(fēng)扇主要使用的電機(jī)類型是無(wú)刷直流電機(jī)。電機(jī)驅(qū)動(dòng)是個(gè)很復(fù)雜的過(guò)程。



以上是無(wú)刷電機(jī)的三相全橋驅(qū)動(dòng)電路，使用六個(gè)N溝道的MOSFET管(FMD3N50E5)做功率輸出元件，工作時(shí)輸出電流可達(dá)數(shù)十安。

使用IR2101作為MOS管的驅(qū)動(dòng)，IR2101是雙通道、柵極驅(qū)動(dòng)、高壓高速功率驅(qū)動(dòng)器。單片機(jī)通過(guò)輸出可控制的PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)IR2101。

5、無(wú)刷電機(jī)過(guò)零點(diǎn)問(wèn)題

無(wú)刷電機(jī)通過(guò)霍爾元件，感知永磁體磁極的位置，傳輸給MCU，MCU適時(shí)切換線圈中電流的方向，保證產(chǎn)生正確方向的磁力，來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。



6、指示運(yùn)行狀態(tài)

共陽(yáng)，通過(guò)改變陰極電平實(shí)現(xiàn)LED的亮與滅，指示各種工作狀態(tài)。

7、BOM 主要器件(點(diǎn)擊商品編號(hào)可查看產(chǎn)品詳細(xì)信息)

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STM32　|　方案　|　無(wú)葉風(fēng)扇

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