FU68系列MCU集成了FOC核心運算模塊,只需簡單的外圍處理便可實現(xiàn)高效率的單相無感驅(qū)動。FU68系列單相無感驅(qū)動主要應用在家用電機,如各類風筒、吸塵器。
目前市場上的家用單相電機使用主要分兩種:單相AC交流電機、有感單相BLDC電機。其中單相AC交流電機總體電機效率低下,但方案整體成本與單相BLDC一致,與近年來節(jié)能減排趨勢相駁。有感單相BLDC電機方案由于位置傳感器的限制,同時傳統(tǒng)方波方案給電機運行帶來電磁噪音的影響。難以適用于環(huán)境復雜的場合。
本方案主要介紹FU68系列MCU的單相無感正弦方案的主要特性和使用方法,以及示例程序的控制特性和功能。
單相無感正弦方案簡介:
單相無感正弦方案可以的控制電機相電流為標準的正弦波形,同時解決單相電機中位置估算的難題,可以做到真正的單相無感正弦方案,區(qū)別于傳統(tǒng)的單相有感方波BLDC應用,使方案的通用性更廣,適用于不同轉(zhuǎn)速的電機,目前轉(zhuǎn)速最高可以運行21萬轉(zhuǎn)電周期轉(zhuǎn)速。無感正弦方案主要在于電機控制轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定,不會出現(xiàn)轉(zhuǎn)矩抖動市電機產(chǎn)生噪音。匹配性更好。
其主要特點:
- 正弦算法固化,運行速度快:FU68系列MCU以硬件實現(xiàn)所有正弦運算,節(jié)約了軟件運行時間,最高PWM頻率可達40KHz,可應用于高速電機(>210000RPM);
- 控制精度和效率高:電角度360°擴展到2^15,角度分辨率可達0.01°,可對電機實現(xiàn)高精度控制;優(yōu)化的位置估算算法可實現(xiàn)高效率控制;
- 靜音效果好:FOC算法可以精確控制驅(qū)動電流為光滑正弦波,轉(zhuǎn)矩脈動小,同時實現(xiàn)超靜音工作;
- 啟動特性好:根據(jù)負載轉(zhuǎn)矩變化調(diào)整啟動力矩和啟動方式,保證了啟動可靠性和平穩(wěn)性;啟動速度快,啟動時間比常規(guī)啟動方式短50%?;
- 硬件電路簡單:內(nèi)部集成高速運算放大器、高壓?LDO,簡化外圍電路,降低產(chǎn)品成本,提高系統(tǒng)的可靠性。
本方案擁有獨家專利,詳情可以查看相應內(nèi)容:
方案應用:
我司在基于FU68系類開發(fā)的單相無感正弦驅(qū)動,示例程序具備以下特性:
1.?適用于FU68系列IC
2.?啟動控制
(1)?快速啟動,最快到達最高轉(zhuǎn)速僅需600ms
(2)?檢測電機初始狀態(tài),實現(xiàn)動態(tài)啟動(包含順風啟動和逆風啟動)
(3)?可設定最大啟動電流限流
3.?速度控制
(1)?可開環(huán)調(diào)速,根據(jù)給定速度計算轉(zhuǎn)化為電流頻率值,設定V/F曲線參數(shù)
(2)?調(diào)速接口有:SREF模擬調(diào)速,PWM調(diào)速,IR紅外調(diào)速,UART串口調(diào)速,
4.?狀態(tài)顯示
通過LED亮燈狀態(tài)表示系統(tǒng)運行狀態(tài)
5.?保護控制
(1)?過壓保護:大于過壓電壓門限觸發(fā)過壓保護,小于恢復電壓門限系統(tǒng)重啟
(2)?欠壓保護:小于欠壓電壓門限觸發(fā)欠壓保護,小于恢復電壓門限系統(tǒng)重啟
(3)?過流保護:大于過流電流門限觸發(fā)過流保護,可設定重啟次數(shù)
(4)?FO保護:大電流沖擊觸發(fā)硬件過流保護,系統(tǒng)不重啟
(5)?過溫保護:大于過溫設定值觸發(fā)過溫保護,小于溫度恢復值系統(tǒng)重啟
6.?用戶接口
(1)?Key接口:定義按鍵接口,按鍵掃描給出Key命令,用戶可自定義Key命令,如ONOFF控制命令
(2)?SREF接口:ADC采樣電位器值,給出SREF命令,用戶可自定義SREF命令,如
ONOFF控制命令,開環(huán)PWMDuty參考值,開環(huán)Speed參考值
(3)?PWM接口:捕獲PWM信號,獲取PWMDuty,給出PWM命令,用戶可自定義PWM命令,如ONOFF控制命令,開環(huán)PWMDuty參考值,開環(huán)Speed參考值
(4)?IR接口:定義紅外接口,紅外掃描接收紅外數(shù)據(jù)后給出IR命令,用戶可自定義IR命令,如ONOFF控制命令,開環(huán)PWMDuty參考值,開環(huán)Speed參考值
(5)?UART接口:UART掃描接收UART數(shù)據(jù)給出UART命令,用戶可自定義UART命令,如ONOFF控制命令,開環(huán)PWMDuty參考值,開環(huán)Speed參考值
(6)?Buzzer接口:定義蜂鳴器接口,蜂鳴器掃描接收控制命令,實現(xiàn)報警或者提示音控制,用戶可自定義,如按鍵提示音控制。
7.?調(diào)試接口
在默認功能特性情況下,程序給出Customer.h文檔作為用戶調(diào)試接口,用戶只需修改相應參數(shù)便可實現(xiàn)電機通用功能控制。