洗衣机变频驱动器主电路由输入滤波电路、整流电路、电源及接口电路、保护电路、采样电路、通信电路、控制器（MCU/DSP）、驱动电流和逆变电流构成。整个系统为交直交变压变频电路，由主回路、控制回路和辅助回路三大部分组成。系统主回路采用的变频器是交-直-交电压源型变压变频器，由续流二极管和IGBT功率模块组成逆变器。控制回路采用数字化设计，以变频控制微处理器为核心，来完成矢量控制核心算法、SVPWM脉冲的产生、相关电流的检测处理、与上位机的通信等。辅助回路则为开关电源部分，为系统中各芯片提供所需的电压。交-直-交电压源型变压变频器首先是将单相交流电源通过整流器并经电容滤波后形成幅值基本稳定的直流电压加在逆变器上，利用逆变器功率元件的通断控制，使逆变器输出端获得一定形状的矩形脉冲波形。在这里，通过改变矩形脉冲的宽度控制器电压幅值，通过改变调制周期控制其输出频率，从而在逆变器上同时进行输出电压和频率的控制。PWM的优点是能消除与抑制低次谐波，使负载电机在近似正弦波的交变电压下运行，转矩脉动小，调速范围宽。整个驱动控制电路板设计要求成本低，体积小，结构紧凑，布局合理，电磁兼容好，可靠性高。

家电变频器驱动控制板结构框图如图8-14所示。为了降低硬件成本，拟采用如下设计：

1）单板设计，功能高度集成。驱动控制板上包括整流部分、电源部分、控制部分、驱动部分、逆变部分、采样部分、保护部分等。

2）机电一体化设计。驱动控制板装在电机上，与电机一体化，控制板尺寸与电机外形尺寸相当，安装方便，不占空间，灵活美观。

3）采用共地设计，不需要隔离变压器。

4）采用电阻采样电流，不用霍尔传感器。

5）估算电机转速，不用编码器或霍尔传感器测速。

6）采用IGBT功率器件，不用IPM智能功率模块。(www.daowen.com)

7）采用低价位单片机或ARM芯片，不用DSP等高性能芯片。

图8-14 家电变频器驱动控制板结构框图

洗衣机变频器驱动控制板核心为一片NEC的V850EUPD70F3451单片机，完成系统的核心算法和通信。该单片机芯片的特点是：32位CPU内核，64MHz的主频，128KB的内部ROM，8KB的内部RAM，2个12位A/D转换器等丰富的外设；支持32位乘法指令、饱和运算指令、位操作指令等为数字伺服控制应用而优化的指令，这些指令由硬件乘法器来实现。此外，作为一种实时控制系统，该芯片具有电机变频控制专用功能，详见参考文献[6]。

图8-15所示为洗衣机变频器驱动控制板控制电路原理图，图8-16所示为控制板驱动和逆变电路原理图，图8-17所示为驱动控制板整流和电源电路原理图，图8-18所示为控制板采样电路原理图，图8-19所示为驱动控制板保护电路和串口通信电路原理图，图8-20所示为洗衣机变频器驱动控制板与电机一体化实物图。

图8-15 驱动控制板控制电路原理图