國民技術(shù)——高效能BLDC電機控制MCU及解決方案

目前電子技術(shù)快速發(fā)展，相關(guān)的科研成果涌現(xiàn)出來，使得電機控制發(fā)展緊跟時代，實現(xiàn)了智能化、多樣化，而且功能更為全面，電機控制技術(shù)屬于高端技術(shù)，精密性高，而且具有綜合性，現(xiàn)在已經(jīng)在航空航天行業(yè)、交通運輸行業(yè)、化工行業(yè)以及農(nóng)業(yè)科技行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。2020年4月17日，電子產(chǎn)品世界舉辦了了一次專門的關(guān)于電機控制的線上的研討會，其中，國民技術(shù)帶來了高效能BLDC電機控制MCU及解決方案的講解。

國民技術(shù)今天的演講人是國民技術(shù)產(chǎn)品市場經(jīng)理張海鵬，它主要負責(zé)國民技術(shù)MCU產(chǎn)品市場推廣，擁有多年電子產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)、產(chǎn)品市場推廣經(jīng)驗，在BLDC電機控制應(yīng)用領(lǐng)域有豐富的經(jīng)驗。研討會上的主題是高效能BLDC電機控制MCU及解決方案。

張海鵬首先介紹了高性能多FOC電機應(yīng)用微控制器N32G455xx，它具有高性能、低功耗、大存儲容量、高級定時/計數(shù)器、豐富的高性能模擬外設(shè)、靈活的內(nèi)存擴展接口(XFMC)、多種封裝類型等特點，同時，N32G455具有很高的安全特性：1、Flash安全存儲，加密下載；2、固件安全更新；3、Flash讀寫保護；4、Flash分區(qū)權(quán)限管理；5、硬件密碼算法加速引擎。

接下來他介紹的是高性價比電機應(yīng)用微控制器N32G435xx，它和N32G455xx具有很多相同的特點，唯一不同的是它具有性能優(yōu)異的硬件加解密引擎。

國民技術(shù)電機控制系列MCU主要追求的是高性能、低BOM成本、高可靠性、低噪聲和小體積。與此同時，簡單易用的軟硬件開發(fā)工具，提供電機算法庫及參考方案縮短開發(fā)周期，這樣可以快速市場化。并且具有產(chǎn)品擴展性，有高中低多系列產(chǎn)品可選，提供Cortex-M0和M4不同內(nèi)核MCU，不同Size內(nèi)部存儲配置，開發(fā)中的內(nèi)置預(yù)驅(qū)，各系列產(chǎn)品軟硬件保持高兼容性。

緊接著，張海鵬介紹了國民技術(shù)電機控制系列MCU的典型應(yīng)用及優(yōu)勢。國民技術(shù)電機控制系列MCU的應(yīng)用市場主要是消費類、工業(yè)類和家電類，BLDC電機控制的典型應(yīng)用主要有空調(diào)、手持云臺、無繩吸塵器、機器人、電風(fēng)扇/電動工具、風(fēng)機/水泵等，它們的控制方式主要有無感FOC和FOC有感HALL兩種。

N32G455空調(diào)外機系統(tǒng)框圖

同時，他介紹了國民技術(shù)BLDC電機控制開發(fā)套件，其中，多FOC電機控制DEMO搭建步驟是：搭建工作環(huán)境、配置參數(shù)、選擇角度計算方法、選擇電機工作模式、啟動電機。這個開發(fā)套件的特點是多算法可選、標(biāo)準(zhǔn)的固件訪問接口、多重保護機制和可視化操作。

國民技術(shù)多FOC電機控制DEMO環(huán)境

多FOC電機控制系統(tǒng)架構(gòu)

在研討會最后，張海鵬詳細解答了會上網(wǎng)友提出的問題：

問題1：有沒有N32G455xx用于車載空調(diào)的電機應(yīng)用方案？

答：國民技術(shù)已經(jīng)有車載空調(diào)的電機客戶評估過，并且正在導(dǎo)入中，如果不要求MCU過汽車級認證的話，是可以考慮國民技術(shù)的方案的。

問題2：國民技術(shù)電機控制系列MCU的12位ADC，在實際應(yīng)用中可以達到12位嗎？

答：實際ADC最高可達11.4bit。

問題3：這款芯片能否實現(xiàn)一拖多個電機控制，能控制8個嗎？

答：N32G455xx最多支持4路FOC控制的BLDC電機。

問題4：FOC的算法可以進行二次開發(fā)嗎？

答：是支持的。

問題5：N32G455xx系列MCU芯片是否會量產(chǎn)？

答：已經(jīng)量產(chǎn)。

問題6：控制器和驅(qū)動是分離的嗎？電機的驅(qū)動電壓只受限于驅(qū)動mos管嗎？對于mcu和驅(qū)動管有限制嗎？

答：它們是分離的，功率部分客戶可自己搭配。

問題7：在電機驅(qū)動系統(tǒng)中，如果個別一個驅(qū)動片壞了，后果會不會出現(xiàn)連鎖反應(yīng)導(dǎo)致壞一大片？

答：國民技術(shù)的芯片有硬件級的過流保護功能，并且固件也有啟動自檢測功能，所以通常不會引起連鎖反應(yīng)。

問題8：無感FOC的控制方式都有哪些優(yōu)勢？

答：國民技術(shù)的無感FOC具有閉環(huán)啟動、角度觀測精確、低速穩(wěn)定等優(yōu)勢。