BLDC電機(jī)設(shè)計(jì)的新架構(gòu):可配置混合控制器
那么,這種混合架構(gòu)是如何工作的呢?簡文烯解釋,AMC能夠適用各種電機(jī)設(shè)計(jì),使用可配置和存儲的飛兆半導(dǎo)體庫執(zhí)行功能強(qiáng)大的算法,如正弦波控制、磁場定向控制(FOC)及直接正交(DQ)控制,以提供高性能電機(jī)控制功能。與AMC配對使用的MCU接口使用戶能輕易改變寄存器的值,滿足不同電機(jī)操作流程及特點(diǎn)的要求。該器件非常適合于解決無速度傳感器風(fēng)扇應(yīng)用中的啟動抖動,以及各種風(fēng)扇和泵應(yīng)用中的噪聲和低效率問題。FCM8531具有多種硬件保護(hù)功能,如過壓保護(hù)和過流保護(hù)。其設(shè)計(jì)考慮及提供對所有故障模式的快速響應(yīng),同時(shí)嵌入式MCU可輕易地實(shí)現(xiàn)額外功能。
可配置混合架構(gòu)的優(yōu)勢
簡文烯強(qiáng)調(diào),飛兆這種模擬及數(shù)字集成式電機(jī)控制器混合架構(gòu)的特點(diǎn)與優(yōu)勢主要體現(xiàn)在,一是具有最少的軟件工作。使用集成式MCU的AMC能最大限度地減少軟件負(fù)擔(dān),并提供靈活的設(shè)計(jì)適應(yīng)性。通過使用飛兆配置和存儲在AMC中的軟件庫,AMC可以執(zhí)行FOC和DQ控制等強(qiáng)大算法,MCU僅需要簡單的系統(tǒng)控制軟件編程。
二是可靠性高。AMC和MCU均獨(dú)立工作,相互之間不會產(chǎn)生干擾,并行處理器避免了系統(tǒng)掛機(jī),并提供更高的系統(tǒng)可靠性。
三是有很穩(wěn)健的性能。硬件中基于AMC的實(shí)時(shí)逐周期電流保護(hù)檢測PWM信號,并且在μs內(nèi)關(guān)斷PWM信號以防止系統(tǒng)損壞。
與此同時(shí),在先進(jìn)的電機(jī)控制軟件庫中,有能夠適應(yīng)各種不同的電機(jī)設(shè)計(jì),AMC可以配置不同的軟件庫。例如,AMC軟件現(xiàn)有:(1)速度積分:無傳感器FOC軟件庫用于具有靜載的應(yīng)用,比如臺扇、空調(diào)扇和吊扇等。(2)滑動模式:無傳感器FOC軟件庫用于具有動態(tài)負(fù)載的應(yīng)用,比如水泵、油泵和壓縮機(jī)。(3)霍爾接口:用于霍爾傳感器電機(jī)控制系統(tǒng)的具有方波/正弦波驅(qū)動的軟件庫。
飛兆還開發(fā)了易于使用的開發(fā)工具,為用戶提供電機(jī)控制開發(fā)系統(tǒng)(MCDS)IDE和MCDS編程工具套件。該系統(tǒng)與處理核心一起提供一個(gè)集成式軟件工程平臺,有利于快速開發(fā)電機(jī)控制程序。當(dāng)與MCDS編程工具套件一起使用時(shí),可快速完成代碼編程,從而可實(shí)時(shí)調(diào)整電機(jī)運(yùn)行信號。
FCM8531可配置混合電機(jī)控制器
簡文烯說,F(xiàn)CM8531可配置混合電機(jī)控制器是一款易于使用的完全集成解決方案,帶有完整的開發(fā)工具和先進(jìn)的電機(jī)控制軟件庫,可以實(shí)現(xiàn)極快的上市速度。在AMC中,整合有可配置處理內(nèi)核、角度預(yù)測器和PWM引擎(內(nèi)含SAW發(fā)生器、PWM發(fā)生器、SVM發(fā)生器、PWM調(diào)制和超前角控制)。在嵌入式MCU中,有先進(jìn)的指令架構(gòu)、兼容的MCS 51、存儲器容量為12KB Flash編程存儲器,以及256+1KB SRAM數(shù)據(jù)存儲器;有多達(dá)17個(gè)GPIO和擴(kuò)展的16位乘/除單元、全雙工串行接口(UART)和IC接口、串行外設(shè)接口(SPI);有三個(gè)外部中斷、三個(gè)16位定時(shí)器和可編程15位看門狗定時(shí)器,內(nèi)置上電重置(POR)及時(shí)鐘發(fā)生器支持OCDS和ISP。
簡文烯強(qiáng)調(diào),除AMC和MCU之外,飛兆半導(dǎo)體的完整電機(jī)解決方案還提供了用于電機(jī)系統(tǒng)的所有主要功能構(gòu)件,其中包括:BLDC控制器、集成式PWM控制器、功率因數(shù)校正(PFC)控制器、SPM智能功率模塊、IGBT/MOSFET、HV柵極驅(qū)動器和光耦合器(圖2)。正是這種整體解決方案提供了極高的電源效率和系統(tǒng)可靠性,同時(shí)降低工程開發(fā)時(shí)間及系統(tǒng)成本,簡化了從交流電機(jī)到BLDC/PMSM設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)換。
簡文烯認(rèn)為,F(xiàn)CM8531可配置混合電機(jī)控制器是硬件和軟件集成的理想解決方案,可廣泛應(yīng)用于無傳感器IPM/SPM BLDC/PMSM電機(jī)、風(fēng)扇、泵、電動工具以及電動自行車等。
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