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使用我們的數(shù)字信號控制器簡化您的電機(jī)控制設(shè)計(jì)

星星科技指導(dǎo)員 ? 來源:microchip ? 作者:microchip ? 2023-04-21 09:44 ? 次閱讀

當(dāng)我們考慮電機(jī)和使用電機(jī)的地方時,我們最常想到的是汽車和其他類似的交通方式,如電動摩托車、電動自行車和電動滑板車。但我們并不總是記得電機(jī)存在于日常家居用品中,例如吸塵器、電動工具和家用電器。我們的數(shù)字信號控制器 (DSC) 解決方案專注于家用電器、汽車、消費(fèi)電子工業(yè)控制的四個主要電機(jī)控制市場。

對于家用電器,dsPIC DSC提供高度集成的低成本器件,采用小型封裝,包括可以使用單個dsPIC DSC控制兩個電機(jī)的器件。

對于汽車應(yīng)用,dsPIC DSC提供擴(kuò)展和高溫范圍以及全5V器件,以支持引擎蓋下應(yīng)用。

對消費(fèi)和工業(yè)應(yīng)用的支持包括用于高效率的磁場定向控制 (FOC) 算法、用于最大化電機(jī)扭矩的最大每安培扭矩 (MTPA)、用于最大化電機(jī)速度的弱磁 (FW)、用于轉(zhuǎn)子位置檢測的初始位置檢測 (IPD)、用于平穩(wěn)重啟和方向更改的飛行啟動(又名風(fēng)車)和制動以及許多其他擴(kuò)展,以最大限度地提高風(fēng)扇等各種應(yīng)用的性能, 泵和電池供電的工具。

客戶對電機(jī)控制的要求因電機(jī)類型和他們使用的控制算法而異,這通常決定了最合適的微控制器MCU)解決方案。

我們的 dsPIC DSC 最適合用于需要更高效率電機(jī)和更好控制算法的應(yīng)用。這些器件專為實(shí)時控制和數(shù)學(xué)密集型控制算法而設(shè)計(jì)。它們包括專用外圍設(shè)備,這些外圍設(shè)備對于控制交流感應(yīng)電機(jī) (ACIM)、無刷直流 (BLDC) 電機(jī)、永磁同步電機(jī) (PMSM)、內(nèi)部永磁 (IPM)、開關(guān)磁阻 (SR) 或步進(jìn)電機(jī)至關(guān)重要。dsPIC DSC 最適合運(yùn)行軟件算法,例如無傳感器反電動勢 (BEMF) 或具有多個擴(kuò)展的 FOC。

為什么使用dsPIC DSC進(jìn)行電機(jī)控制?

高性能 dsPIC DSC 非常適合電機(jī)控制應(yīng)用,這些應(yīng)用需要支持具有恒定轉(zhuǎn)矩的變速,同時運(yùn)行無傳感器 FOC,以實(shí)現(xiàn)最高能效、最大電機(jī)扭矩輸出和安靜電機(jī)運(yùn)行。

模擬功能集成度可優(yōu)化性能,最大限度地降低總系統(tǒng)成本,并為空間受限的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)緊湊型設(shè)計(jì)。dsPIC DSC 具有優(yōu)化的電機(jī)控制外設(shè),包括高分辨率脈寬調(diào)制 (PWM)、高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC)、低壓失調(diào)運(yùn)算放大器、帶數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC) 的快速比較器以及小至 4 × 4mm 的封裝。

對于汽車應(yīng)用,我們提供:

集成功能安全 (FuSa) 功能可幫助客戶獲得安全關(guān)鍵應(yīng)用的 ASIL-B 和 ASIL-C 認(rèn)證。

汽車就緒部件,符合 AEC Q-100 標(biāo)準(zhǔn),支持 150°C(0 級),5V 操作電壓和多個集成通信外設(shè),如 CAN、CAN-FD、LIN 和 SENT。

我們擁有全面的硬件和軟件生態(tài)系統(tǒng),可簡化電機(jī)控制開發(fā),這有助于更快地將項(xiàng)目推向市場。

在美洲,我們發(fā)現(xiàn)多種應(yīng)用受益于我們的電機(jī)控制DSC。在消費(fèi)市場,電動工具公司對運(yùn)行 FOC 的 BLDC 電機(jī)越來越感興趣,但內(nèi)部無法獲得開發(fā)基于 FOC 的產(chǎn)品所需的專業(yè)知識。這就是我們的電機(jī)控制團(tuán)隊(duì)專業(yè)知識的用武之地,它提供了工具、開發(fā)板和算法,幫助電動工具公司更快地開發(fā)其最終產(chǎn)品。

在汽車應(yīng)用中,許多設(shè)計(jì)都是在歐洲或亞洲的海外完成的。然而,一些本地公司已經(jīng)采用了我們基于緊湊型dsPIC DSC的電機(jī)控制系統(tǒng)(SiP)解決方案進(jìn)行執(zhí)行器設(shè)計(jì)。我們新開發(fā)的電機(jī)控制SiP dsPIC33EDV64MC205集成了dsPIC DSC和全橋MOSFET柵極驅(qū)動器,有助于節(jié)省空間(電路板空間)。它是一種經(jīng)濟(jì)高效的解決方案,適用于電機(jī)控制應(yīng)用,如汽車?yán)鋮s風(fēng)扇、燃?xì)獗谩⒂捅煤退?、壓縮機(jī)、閥門、執(zhí)行器、渦輪增壓器以及工業(yè)/商業(yè)應(yīng)用,如電動工具、廚房電器和白色家電。

利用我們的dsPIC DSC和電機(jī)控制開發(fā)生態(tài)系統(tǒng),客戶可以相對輕松地即時設(shè)計(jì)他們的產(chǎn)品。我們遍布全球的營銷和應(yīng)用工程團(tuán)隊(duì)擁有電機(jī)控制專業(yè)知識,可幫助我們的客戶將其電機(jī)控制設(shè)計(jì)推向市場,同時節(jié)省時間并降低風(fēng)險。

開發(fā)工具和參考設(shè)計(jì)

開發(fā)工具是設(shè)計(jì)最終產(chǎn)品的一個重要方面。我們通過易于使用的開發(fā)工具和參考設(shè)計(jì)使設(shè)計(jì)和開發(fā)變得簡單,使產(chǎn)品快速輕松地推向市場。

DSPIC33CK DSC LVMC(低壓電機(jī)控制)開發(fā)板基于DSPIC33CK,支持整個產(chǎn)品系列。該開發(fā)板支持 BLDC、PMSM 和 IPM 電機(jī),運(yùn)行電壓高達(dá) 48V。它支持標(biāo)準(zhǔn)類型的反饋,無論是霍爾傳感器、相電流還是正交編碼器 (QEI) 反饋。我們支持單、雙和三分流電流測量。還有一個內(nèi)置溫度傳感器來監(jiān)控MOSFET溫度。開發(fā)板可以連接兩個mikroBUS?點(diǎn)擊板,以擴(kuò)展CAN和LIN等功能。

客戶在開發(fā)設(shè)計(jì)時可以使用兩個關(guān)鍵參考設(shè)計(jì)。空調(diào) (AC) 參考設(shè)計(jì)基于 dsPIC33CH DSC,這是一種雙核產(chǎn)品,具有一個初級內(nèi)核和一個可以相互獨(dú)立工作的次級內(nèi)核。使用dsPIC33CH DSC,單芯片控制壓縮機(jī)和風(fēng)扇電機(jī)。它設(shè)計(jì)用于控制運(yùn)行磁場定向控制 (FOC) 的內(nèi)部永磁 (IPM) 電機(jī)。風(fēng)扇的可用算法包括失速檢測、風(fēng)車和每安培最大扭矩 (MTPA)。此外,對于壓縮機(jī),我們有可以進(jìn)行扭矩壓縮、弱磁 (FW) 和 MTPA 的算法。

冰箱

冰箱市場對能源效率有嚴(yán)格的要求,因此,客戶正在采用 BLDC 或 PMSM 壓縮機(jī)電機(jī)來優(yōu)化節(jié)能。我們的冰箱壓縮機(jī)參考設(shè)計(jì)基于 dsPIC33EP DSC,具有 250W 輸出,是大多數(shù)家用冰箱的理想選擇,有助于實(shí)現(xiàn)高效率和低待機(jī)電流。這種設(shè)計(jì)是基于逆變器的,允許設(shè)計(jì)人員使用變速控制并繼續(xù)調(diào)節(jié)溫度,與定速運(yùn)行相比效率更高。如果您正在尋找其他電機(jī)控制參考設(shè)計(jì),請查看我們的電機(jī)參考設(shè)計(jì)。

此外,如果您不熟悉電機(jī)控制算法,并且正在尋找原型設(shè)計(jì)或加速開發(fā),請查看我們基于圖形用戶界面(GUI)的軟件開發(fā)工具MPLAB? motorBench? Development Suite for FOC。該工具利用電機(jī)控制應(yīng)用框架(MCAF)執(zhí)行關(guān)鍵電機(jī)參數(shù)的精確測量,自動調(diào)整反饋控制增益,并為MPLAB? X IDE項(xiàng)目生成源代碼。這種圖形交互式開發(fā)環(huán)境可幫助電機(jī)控制嵌入式工程師節(jié)省在空載或恒定負(fù)載下啟動和運(yùn)行新電機(jī)的時間,尤其是在電機(jī)參數(shù)未知的情況下。MPLAB motorBench 開發(fā)套件是一個微芯片代碼配置器 (MCC) 插件。

無論您是新手還是在電機(jī)控制領(lǐng)域擁有專業(yè)知識,我們都可以通過我們高度集成的 dsPIC DSC、開發(fā)工具和參考設(shè)計(jì)幫助您簡化和加速開發(fā)并節(jié)省成本。

審核編輯:郭婷

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