BLDC電機設計的新架構(gòu)：可配置混合控制器
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那么，這種混合架構(gòu)是如何工作的呢？簡文烯解釋，AMC能夠適用各種電機設計，使用可配置和存儲的飛兆半導體庫執(zhí)行功能強大的算法，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，滿足不同電機操作流程及特點的要求。該器件非常適合于解決無速度傳感器風扇應用中的啟動抖動，以及各種風扇和泵應用中的噪聲和低效率問題。FCM8531具有多種硬件保護功能，如過壓保護和過流保護。其設計考慮及提供對所有故障模式的快速響應，同時嵌入式MCU可輕易地實現(xiàn)額外功能。
可配置混合架構(gòu)的優(yōu)勢
簡文烯強調(diào)，飛兆這種模擬及數(shù)字集成式電機控制器混合架構(gòu)的特點與優(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擔，并提供靈活的設計適應性。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，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的實時逐周期電流保護檢測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，在先進的電機控制軟件庫中，有能夠適應各種不同的電機設計，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)負載的應用，比如水泵、油泵和壓縮機。(3)霍爾接口:用于霍爾傳感器電機控制系統(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集成式軟件工程平臺，有利于快速開發(fā)電機控制程序。當與MCDS編程工具套件一起使用時，可快速完成代碼編程，從而可實時調(diào)整電機運行信號。
FCM8531可配置混合電機控制器
簡文烯說，F(xiàn)CM8531可配置混合電機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)工具和先進的電機控制軟件庫，可以實現(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17個GPIO和擴展的16位乘/除單元、全雙工串行接口(UART)和IC接口、串行外設接口(SPI)；有三個外部中斷、三個16位定時器和可編程15位看門狗定時器，內(nèi)置上電重置(POR)及時鐘發(fā)生器支持OCDS和ISP。
簡文烯強調(diào)，除AMC和MCU之外，飛兆半導體的完整電機解決方案還提供了用于電機系統(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，同時降低工程開發(fā)時間及系統(tǒng)成本，簡化了從交流電機到BLDC/PMSM設計的轉(zhuǎn)換。
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