國(guó)民技術(shù)——高效能BLDC電機(jī)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(lái)，使得電機(jī)控制發(fā)展緊跟時(shí)代，實(shí)現(xiàn)了智能化、多樣化，而且功能更為全面，電機(jī)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(yùn)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(zhuān)門(mén)的關(guān)于電機(jī)控制的線(xiàn)上的研討會(huì)，其中，國(guó)民技術(shù)帶來(lái)了高效能BLDC電機(jī)控制MCU及解決方案的講解。

國(guó)民技術(shù)今天的演講人是國(guó)民技術(shù)產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理張海鵬，它主要負(fù)責(zé)國(guó)民技術(shù)MCU產(chǎn)品市場(chǎng)推廣，擁有多年電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品市場(chǎng)推廣經(jīng)驗(yàn)，在BLDC電機(jī)控制應(yīng)用領(lǐng)域有豐富的經(jīng)驗(yàn)。研討會(huì)上的主題是高效能BLDC電機(jī)控制MCU及解決方案。

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

接下來(lái)他介紹的是高性?xún)r(jià)比電機(jī)應(yīng)用微控制器N32G435xx，它和N32G455xx具有很多相同的特點(diǎn)，唯一不同的是它具有性能優(yōu)異的硬件加解密引擎。

國(guó)民技術(shù)電機(jī)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(shí)，簡(jiǎn)單易用的軟硬件開(kāi)發(fā)工具，提供電機(jī)算法庫(kù)及參考方案縮短開(kāi)發(fā)周期，這樣可以快速市場(chǎng)化。并且具有產(chǎn)品擴(kuò)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(chǔ)配置，開(kāi)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(guó)民技術(shù)電機(jī)控制系列MCU的典型應(yīng)用及優(yōu)勢(shì)。國(guó)民技術(shù)電機(jī)控制系列MCU的應(yīng)用市場(chǎng)主要是消費(fèi)類(lèi)、工業(yè)類(lèi)和家電類(lèi)，BLDC電機(jī)控制的典型應(yīng)用主要有空調(diào)、手持云臺(tái)、無(wú)繩吸塵器、機(jī)器人、電風(fēng)扇/電動(dòng)工具、風(fēng)機(jī)/水泵等，它們的控制方式主要有無(wú)感FOC和FOC有感HALL兩種。

N32G455空調(diào)外機(jī)系統(tǒng)框圖

同時(shí)，他介紹了國(guó)民技術(shù)BLDC電機(jī)控制開(kāi)發(fā)套件，其中，多FOC電機(jī)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(jì)算方法、選擇電機(jī)工作模式、啟動(dòng)電機(jī)。這個(gè)開(kāi)發(fā)套件的特點(diǎn)是多算法可選、標(biāo)準(zhǔn)的固件訪(fǎng)問(wèn)接口、多重保護(hù)機(jī)制和可視化操作。

國(guó)民技術(shù)多FOC電機(jī)控制DEMO環(huán)境

多FOC電機(jī)控制系統(tǒng)架構(gòu)

在研討會(huì)最后，張海鵬詳細(xì)解答了會(huì)上網(wǎng)友提出的問(wèn)題：

問(wèn)題1：有沒(méi)有N32G455xx用于車(chē)載空調(diào)的電機(jī)應(yīng)用方案？

答：國(guó)民技術(shù)已經(jīng)有車(chē)載空調(diào)的電機(jī)客戶(hù)評(píng)估過(guò)，并且正在導(dǎo)入中，如果不要求MCU過(guò)汽車(chē)級(jí)認(rèn)證的話(huà)，是可以考慮國(guó)民技術(shù)的方案的。

問(wèn)題2：國(guó)民技術(shù)電機(jī)控制系列MCU的12位ADC，在實(shí)際應(yīng)用中可以達(dá)到12位嗎？

答：實(shí)際ADC最高可達(dá)11.4bit。

問(wèn)題3：這款芯片能否實(shí)現(xiàn)一拖多個(gè)電機(jī)控制，能控制8個(gè)嗎？

答：N32G455xx最多支持4路FOC控制的BLDC電機(jī)。

問(wèn)題4：FOC的算法可以進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)嗎？

答：是支持的。

問(wèn)題5：N32G455xx系列MCU芯片是否會(huì)量產(chǎn)？

答：已經(jīng)量產(chǎn)。

問(wèn)題6：控制器和驅(qū)動(dòng)是分離的嗎？電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓只受限于驅(qū)動(dòng)mos管嗎？對(duì)于mcu和驅(qū)動(dòng)管有限制嗎？

答：它們是分離的，功率部分客戶(hù)可自己搭配。

問(wèn)題7：在電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，如果個(gè)別一個(gè)驅(qū)動(dòng)片壞了，后果會(huì)不會(huì)出現(xiàn)連鎖反應(yīng)導(dǎo)致壞一大片？

答：國(guó)民技術(shù)的芯片有硬件級(jí)的過(guò)流保護(hù)功能，并且固件也有啟動(dòng)自檢測(cè)功能，所以通常不會(huì)引起連鎖反應(yīng)。

問(wèn)題8：無(wú)感FOC的控制方式都有哪些優(yōu)勢(shì)？

答：國(guó)民技術(shù)的無(wú)感FOC具有閉環(huán)啟動(dòng)、角度觀(guān)測(cè)精確、低速穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)。