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吊扇解決方案
直流無刷馬達吊扇(BLDC Ceiling Fan)應用
隨著全球對節能減碳的重視，BLDC（無刷直流）馬達已逐漸取代傳統感應馬達，成為吊扇的主流技術。這類馬達能有效降低約50%的耗電量，同時減少碳排放，符合各國能源政策的發展方向。
BLDC 技術不僅提升了吊扇的能源效率，也帶來智慧化與美觀設計的新可能，像是遠端控制、現代造型等功能成為消費者新寵。隨著政府推動與市場需求成長，BLDC 吊扇的市場年增率持續上升，逐步取代傳統馬達吊扇。
BLDC驅動器的控制方式主要有三種：方波(Square Wave)、正弦波(Sine Wave)與磁場導向控制FOC (Field Oriented Control)
這三者在成本、效率、噪音、控制難度等方面各有優劣。
以下是詳細比較：
英飛凌XMC1302
英飛凌XMC1302 是一顆針對馬達控制與電源轉換應用設計的 Arm® Cortex®-M0 MCU，隸屬於 XMC1000 系列。它非常適合 BLDC/PMSM 馬達的控制，特別是在成本敏感的應用如天花板吊扇、風扇、泵浦與小家電馬達中廣泛應用。
使用XMC1302作為馬達控制特點如上圖所示：
基於英飛凌XMC1302的特點開發的BLDC吊扇完整解決方案如上:
本方案搭載 Field-Oriented Control（磁場導向控制，FOC）技術，透過 SVPWM 空間向量調變與電流回授控制，有效實現：
- 高效能磁場定向控制，提升能效與轉矩的穩定性
- 無感測器驅動（Sensor-less FOC）降低系統成本
- 穩定低速運行與平順啟動特性
- 精準風速調節與靜音操作
控制核心為 XMC1302 MCU，搭配 IM214/IPM 功率模組、BLE 藍牙模組 CYBLE-012011，以及 AIROC Bluetooth® Connect App，實現全方位智慧風控系統。
此完整解決方案的特點如下：
- 輸入的交流電源電壓範圍為 90-265 VAC
- 可驅動輸出功率高達 40W 的永磁同步馬達 (PMSM)
- 採用磁場導向無感測器控制(FOC Senser-less)
- 加速斜率參數可調
- 最大轉速可高達每分鐘400轉(RPM)
- 可透過手機 App 無線藍牙控制風速
- 支援順時針(CW)及逆時針(CCW)的控制、順風啟動(Catch-spin)及逆風啟動(Proof-wind startup)、電子煞車電流控制(ELE-brake current control)等功能
- 保護功能可支援過電壓(OVP)、過電流(OCP)、欠相保護 (Loss Phase Protection)、馬達的堵轉和轉子鎖定、溫度檢測等功能
- 可符合IEC/UL 60730 B國際標準
規格表
SPECIFICATION TABLE
主要用料
| 產品型號 | 品牌 | 產品項目 |
|---|---|---|
| XMC1302-T038X0032 AB | Infineon | 控制器 |
| IM241-L6S1B | Infineon | IPM |
| ICE5BR2280BZ | Infineon | DC/DC |
| CYBLE-212020-01 | Infineon | 藍芽模組 |
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