基于ARM/DSP 的高性能驅動方案

2022-01-22

基于ARM/DSP 的高性能驅動方案

方案簡介

近年來變頻(pín)控制因其節能、靜音及低顫動而得到廣泛的關注和應用,基于ARM/DSP 的高性能驅動方案爲中(zhōng)大(dà)功率三相電(diàn)機提供了高性能、多控制方式的解決方案,其主要應用于對電(diàn)機控制的性能、實時性方面要求比較高的場合,如工(gōng)業縫紉機、數控機床、白(bái)色家電(diàn)、工(gōng)業風機等。 該方案采用32位ARM/DSP作爲主控芯片;爲了減少電(diàn)路的複雜(zá)度,提高可靠性,采用智能功率模塊作爲電(diàn)機功率驅動部分(fēn);該方案整合目前常用的電(diàn)流檢測電(diàn)路,以适應于不同電(diàn)機及不同控制方式的要求;同時由于采用了高性能的MCU,更多類型的通信接口可被靈活應用,如:URAT、CAN、RJ45等。

其主要涵蓋的電(diàn)機類型及控制方式:

 

電(diàn)機 

技術 

控制環路 

反饋 

交流感應(ACI) 

V/F 

速度 

轉速表 

FOC 

速度和轉矩 

轉速表 

FOC 

速度和轉矩 

無傳感器 

永磁同步/無刷直流(PMSM/BLDC) 

FOC 

速度和轉矩 

編碼器 

FOC 

位置、速度和轉矩 

編碼器 

FOC 

速度和轉矩 

無傳感器 

無刷直流(BLDC) 

梯形 

速度和轉矩 

霍爾 

梯形 

速度和轉矩 

無傳感器 

步進(STEPPER) 

微步 

位置、速度和轉矩 

無傳感器 

 

       高性能電(diàn)機控制帶來的更高價值:

可變速控制                    無傳感器控制
矢量控制                        多軸控制
空間矢量PWM               靈活的通信接口
更高的電(diàn)機效率            每個控制器可控制更多的電(diàn)機    
更高的控制效率            更豐富的系統功能
更高的功率級效率         更高的可靠性和穩定性
更高的性價                     一(yī)個平台可支持更多的産品

 方案圖片:

 

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基于集成電(diàn)機驅動器的驅動方案


 

方案簡介

基于集成電(diàn)機驅動器的驅動方案爲中(zhōng)小(xiǎo)功率的直流有刷電(diàn)機、步進電(diàn)機和直流無刷電(diàn)機的單芯片解決方案,能夠以最小(xiǎo)的體(tǐ)積和優良的特性滿足所有的中(zhōng)小(xiǎo)功率電(diàn)機驅動的需求,完全解決了分(fēn)立器件驅動電(diàn)路帶來的一(yī)緻性差、整體(tǐ)功耗大(dà)和PCB占用空間大(dà)等一(yī)系列問題,同時集成了多種保護功能,如過流、低壓、短路 、過溫的保護,以防止系統在電(diàn)機出現電(diàn)氣或機械故障時發生(shēng)故障。集成電(diàn)機驅動器可在信号處理電(diàn)路和電(diàn)機本身之間提供接口,除了提供高電(diàn)壓和高電(diàn)流驅動,通常還可以集成一(yī)些控制電(diàn)路,如電(diàn)流調節或數字狀态機來操作電(diàn)機,大(dà)大(dà)簡化了上層控制器控制邏輯。 對于直流有刷電(diàn)機,該方案提供方便的接口和寬範圍的供電(diàn)電(diàn)壓,同時具有錯誤信号輸出功能,方便用戶檢測故障;對于步進電(diàn)機,該方案提供多種細分(fēn)控制方式,同時具有零位置檢測和低功耗休眠功能,能夠大(dà)幅提升步進電(diàn)機系統整體(tǐ)的性能;對于直流無刷電(diàn)機,該方案提供低導通電(diàn)阻的内置MOSFET,能夠大(dà)大(dà)降低電(diàn)機控制系統整體(tǐ)功耗,無需散熱片或減小(xiǎo)散熱片的體(tǐ)積,節約系統成本。 基于集成電(diàn)機驅動器的驅動方案廣泛的用于中(zhōng)小(xiǎo)功率的電(diàn)機驅動場合,如表類閥門、電(diàn)動門鎖、電(diàn)動工(gōng)具、電(diàn)動門、銀行專用機器等領域。同時在小(xiǎo)家電(diàn)的電(diàn)機驅動領域,如咖啡機、豆漿機等也有較廣應用。

方案圖片:

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 方案框圖:

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 方案規格參數:

 

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基于單片機的低成本電(diàn)機驅動方案
方案簡介

面對節能減排和低碳生(shēng)活的來臨,在電(diàn)機控制領域中(zhōng)直流電(diàn)機的高效率将越來越受到青睐,使用地位将遠遠超過交流電(diàn)機。而無刷直流電(diàn)機以其無火(huǒ)花、低噪聲、長壽命、低維護的優勢,在工(gōng)控、民用等衆多領域得到廣泛應用。

        信邁科技針對無刷直流電(diàn)機的低成本領域推出一(yī)套基于單片機的低成本驅動方案。方案不僅采用低成本的單片機作爲控制器,而且提供一(yī)整套包括電(diàn)源和電(diàn)機驅動電(diàn)路的低成本硬件設計方案。同時也包括一(yī)套帶傳感器和無傳感器的無刷直流電(diàn)機控制軟件算法。無感模式包含了常用的基于比較器或ADC的120°梯形波控制算法,解決了高速和低速電(diàn)機的驅動,能夠滿足多樣的控制需求。

        基于單片機的低成本驅動方案,能夠廣泛适用于小(xiǎo)家電(diàn)、高檔玩具、電(diàn)動自行車(chē)及風機控制領域,涵蓋了中(zhōng)小(xiǎo)功率無刷直流電(diàn)機的控制。

其主要涵蓋的電(diàn)機類型及控制方式:

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低成本電(diàn)機控制帶來的更高價值:

可變速控制
無傳感器控制
更高的電(diàn)機效率
更低廉的成本
更高的性價比
更高的可靠性和穩定性
一(yī)個平台可支持更多的産品

方案圖片:

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方案框圖:

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基于專用處理器(ASSP)的電(diàn)機驅動方案

方案簡介

基于專用處理器的電(diàn)機驅動方案是電(diàn)機驅動領域的技術發展趨勢,傳統高性能電(diàn)機驅動通常需要設計者對于旋轉電(diàn)機本體(tǐ)和控制算法都有非常深刻的理解,并且常常被大(dà)量的外(wài)圍電(diàn)路如霍爾整形電(diàn)路、電(diàn)源系統、無傳感器方式比較網絡等所困擾,而基于專用處理器的電(diàn)機驅動方案可以完美的解決這些問題,首先在硬件上,處理器本身就考慮到了大(dà)量電(diàn)機驅動本身的實際問題,在集成控制MCU内核以及一(yī)些外(wài)設的同時,将一(yī)些必不可少的外(wài)圍集成在芯片内部,形成功率級SOC方案,例如,内建電(diàn)源轉換電(diàn)路,集成霍爾處理電(diàn)路、 内建比較器并且帶有反電(diàn)動勢增益調節網絡,MOSFET驅動等,将PCB的尺寸減小(xiǎo)到最小(xiǎo)、同時提高了可靠性;其次在軟件上,程序設計人員(yuán)無需從頭開(kāi)始編寫底層驅動以及相關控制算法,而是有現成的“Black-Box”固件提供,如一(yī)些常見的控制算法:初始位置檢測、120度方波控制、180度正弦波控制、PID等,因此可以加速研發進度,提高産品上市時間。

方案圖片:

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方案框圖:

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