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企业新闻
基于皇冠现金盘在线平台网站32位MCU的电机控制应用方案
2023-02-06

电机(Electric machinery,俗称“马达”)是依据电磁感应定律,实现电能转换或传递的一种电磁装置,其主要作用是产生驱动转矩,为用电器或各类机械提供动力。

电机作为工业世界的动力之源,几乎用于所有电子设备。据不完全统计,全球电力消耗的50%来自电机,尤其是工业用电中,约60%的电力被电机消耗。

电机种类繁多,应用纷繁复杂。电机与人们生活息息相关,广泛应用到吹风机、扫地机、吸尘器、冰箱、空调、洗衣机等大小家电,以及电动自行车、电动滑板、平衡车等骑行车辆。同时覆盖发电、制造和运输等工业领域,包括泵、机床、压缩机等应用场景。而在车用电机领域,从电动车窗、天窗、后备箱,到水泵、油泵、HVAC,EV主电机,电机都发挥着重要作用。

作为动力源,电机的工作环境非常恶劣,常常需要经受热应力、机械应力、电流偏差、环境变化、自然老化等因素侵蚀而造成故障,严重甚至影响安全使用。因此,为了提升电机的性能和使用安全、延长使用寿命,人们需要不断提高对电机控制芯片的性能和品质要求。

长期以来,国内电机控制芯片市场由欧美国际大厂主导,国内企业起步较晚,市占率较低。近年来,随着国产MCU不断崛起,众多国产厂商快速成长,在电机驱动控制芯片细分领域的技术积累已颇具竞争优势。

皇冠现金盘在线平台网站(股票代码:688595)作为一家专注模拟IC的半导体设计公司,凭藉“高性能ADC+高可靠性MCU”双平台驱动,持续深耕智能家居、高端消费电子、工业控制、汽车电子等应用领域,为通用市场及垂直细分应用市场提供独具竞争力的产品和解决方案。

当前,随着新皇冠现金官在线平台网站在电机驱动控制领域的技术研发积累,持续推出基于32位MCU的电机控制应用方案,在精度、可靠性、集成度等关键技术指标上媲美业界一流厂商,且为客户提供稳定供货及本土化服务。

以下将分享几个典型的皇冠现金盘在线平台网站电机控制的应用方案。

车载水泵


随着新能源汽车的蓬勃发展,采用车载电子水泵成为大势所趋。车载电子水泵通过带有电子控制驱动单元的水泵,为汽车发动机冷却系统提供智能调节散热功能,满足车辆在任何工况下的温度需求和工作性能。

一般来说,车载电子水泵的控制应用要在具备控制水泵开关、流量控制、压力控制、运转保护等功能集成上,满足汽车的高集成设计、超长续航的稳定性需求。
皇冠现金盘在线平台网站CS32F036Q是一款车规级高可靠性的32位MCU,采用Arm® Cortex®-M0内核,工作频率48MHz,集成多达32K字节Flash和4K字节SRAM,一个I2C/SPI、两个USART(支持Software LIN)、专为电机控制设计的12位高速ADC和增强型定时器、六个16位通用定时器、一个32位定时器、最多支持17路PWM输出。

CS32F036Q通过AEC-Q100认证,满足车规级产品工作环境恶劣的要求,可实现单电阻无传感器FOC控制,同时提供整套FOC控制算法支持,帮助客户快速实现方案开发、产品量产。

CS32F036Q车载水泵系统框图

CS32F036Q的产品特点:

  • 更宽的工作温度(-40~105℃)

  • 更宽的工作电压2.0~5.5V

  • 12bit 1M SPS采样频率的高速、高精度ADC,有效精度≥10bit

  • ADC工作范围:2.4~5.5V,-40~105℃

  • ±1%精度的低温漂时钟

  • 低漂移基准电压及±2℃的温度传感器

    电动自行车



近年来,随着“新国标”的落地,双轮电动车在智能化、强性能、安全性等方面不断演进,带动了新一轮的换车高峰。电动车控制器作为双轮电动车的核心部件,迎来新的增长。

皇冠现金盘在线平台网站32位MCU CS32F031与CS32F103,作为电动车控制器的主控MCU芯片,很好地满足了双轮电动车、电动三轮、共享电单车的高温宽、高耐潮的应用环境,以及PWM、ADC等高可靠性的功能要求。

CS32F031采用Arm® Cortex®-M0内核,主频高达48MHz,内置1个功能丰富的高级定时器、1个10通道1Msps采样率的高精度ADC、6个16-bit定时器(支持霍尔捕获)。CS32F031采用5V供电,抗干扰能力强,成本更优。

CS32F103采用ARM-Cortex M3内核,主频高达72MHz, 支持单周期乘法和多周期硬件除法运算, 内置1个功能丰富的高级定时器、2个共计16通道1Msps采样率的高精度ADC、3个16-bit定时器(支持霍尔捕获),支持7通道DMA传输,提供LQFP48/64/100等主流封装形态。

CS32F031与CS32F103两款产品均可满足有感FOC控制的所有需求。

皇冠现金盘在线平台网站CS32F031电动自行车系统框图

CS32F031的产品特点:

  • 最高48MHz工作频率

  • 32K/64 Kbytes的flash 存储器, 192B Flash 数据存储, 4K/8Kbytes的SRAM,带硬件奇偶校验

  • VDD 电压: 2.0 to 5.5V

  • 内部8MHz/14MHz RC高速振荡器,典型情况下1%精度,内嵌PLL

  • 1路16bit高级控制定时器(TIM1),每路有6个带死区控制的PWM输出通道

  • 5个16位通用定时器,支持脉冲宽度测量和PWM波生成

  • 1路12-Bit高精度ADC,采样率高达1Msps,10个输入通道

  • 2个 USART, 支持: ISO7816接口, LIN主从功能, IrDA传输编解码; 2个I2C; 2个SPI

  • 多达39个GPIO

CS32F031系统框图

变频冰箱

近年来,随着国家能耗标准的不断提高,高能效变频家电成为主流应用。变频冰箱作为大白电的旗舰应用,其市场占比不断提升。随着变频控制技术的持续发展,高性价比的32位MCU芯片作为变频冰箱的核心控制器件,其市场渗透率也随之稳步上升。

皇冠现金盘在线平台网站CS32F030系列MCU,可实现单电阻无传感器FOC控制,同时提供整套FOC控制算法支持,帮助客户快速实现方案开发、产品量产。该系列提供LQFP32封装,可大大提供产品良率。

CS32F030变频冰箱系统框图

皇冠现金盘在线平台网站基于CS32F030K6T6设计的变频冰箱应用方案具备如下特性:

  • 单电阻无感矢量控制

  • 驱动算法成熟,电机适配性强,匹配过主流压缩机平台(东贝、加西贝拉、恩布拉科)

  • 启动算法成功率100%

  • 支持过流、过压、缺相、堵转等保护,延长产品使用寿命

  • 高级控制算法支持:谐波抑制、转矩补偿等


变频高速风筒以转矩脉动小、效率高、噪声小、动态响应快而受到市场的广泛认可。

面对新的市场趋势,皇冠现金盘在线平台网站推出高达12万转的高速风筒应用方案。方案采用Arm® Cortex®-M3内核的MCU主控芯片CS32F103,搭配新皇冠现金官在线平台网站自研的智能IPM模块CSPM405。在软件方面,采用无传感器FOC矢量控制,搭配公司最新电机控制算法,可实现速度扭矩双闭环控制。

基于皇冠现金盘在线平台网站“CS32F103+CSPM405+最新算法”的高速风筒方案具备如下特征:

  • 三电阻无感FOC控制

  • 最高转速12万转

  • 支持速度转矩双闭环控制

  • 支持过流,过压,短路保护

  • 良好的EMI/EMC性能


皇冠现金盘在线平台网站CS32F103高速风筒系统框图

CS32F103的产品特点:

  • 最高72MHz工作频率

  • 支持单周期乘法和硬件除法

  • 64K/128KBytes的Flash存储器,20KBytes的SRAM

  • 内部8MHz RC高速振荡器,内部40kHzRC低速振荡器,支持4~16MHz晶体振荡器

  • 锁相环(PLL),最高支持72MHz

  • 3个16位定时器,每个定时器有多达4个用于输入捕获/输出比较/PWM或脉冲计数的通道和增量编码器输入

  • 1个16位带死区控制和紧急刹车,用于电机控制的PWM高级控制定时器

  • 2路12-Bit高精度ADC,采样率高达1Msps,16个输入通道

  • 7通道DMA控制器, 支持的外设包括:SPIx,I2Cx,USARTx,TIMx,ADC

  • 3个USART,2个I2C接口,2个SPI接口,1个CAN 2.0B接口,1个USB2.0接口

  • 丰富的GPIO(LQFP48:37个,LQFP64:51个,LQFP100: 80个)

CS32F103系统框图

目前,皇冠现金盘在线平台网站“电机控制及驱动应用”仍在持续丰富和完善。相关产品及应用方案,敬请关注公司官网“应用方案—电机控制及驱动”模块,期待为终端客户带来更有价值的产品和服务(点击文末“阅读原文”可直接跳转




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