可靠易用 | 基于GD32F310的無刷直流電鉆解決方案
掃描二維碼
隨時(shí)隨地手機(jī)看文章
電動(dòng)工具是以直流或交流電機(jī)為動(dòng)力的工具總稱。電機(jī)作為最主要的機(jī)電能源轉(zhuǎn)換裝置,降低電機(jī)能耗可以有效提高能源利用效率,達(dá)到節(jié)能減排的政策目標(biāo)。隨著節(jié)能降耗政策需求和高效能應(yīng)用,BLDC電機(jī)在電動(dòng)工具領(lǐng)域不斷深入滲透。得益于BLDC的高效率,目前市面主流的電動(dòng)工具基本都使用了BLDC,可以有效延長電池供電的電動(dòng)工具續(xù)航時(shí)間,并穩(wěn)定輸出無刷電機(jī)的扭矩。
因BLDC無感效率高,扭矩大,成本低等特點(diǎn)。無刷直流電機(jī)屬于自換流型(自我方向轉(zhuǎn)換),因此控制起來更加復(fù)雜,需要了解電機(jī)進(jìn)行整流轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)子位置和機(jī)制。目前的無傳感器型的無刷直流電機(jī)的控制方法主要是通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)或者比較器采集電機(jī)的反電動(dòng)勢過零點(diǎn)信號。雖然模數(shù)轉(zhuǎn)換器采集反電動(dòng)勢的方法算法比較復(fù)雜,因GD32 MCU內(nèi)部都集成有模數(shù)轉(zhuǎn)換器,對于三相電機(jī)來說,可以節(jié)省三個(gè)比較器,從而節(jié)省體積和成本。模數(shù)轉(zhuǎn)換器需要在特定的時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行采樣,然后通過軟件與零點(diǎn)進(jìn)行比較,從而獲得無刷直流電機(jī)的換相時(shí)刻,以預(yù)測無刷直流電機(jī)的下一次換相時(shí)刻。
深圳市英太科技有限公司推出基于GD32F310 MCU和GD30DR8306三相柵極驅(qū)動(dòng)器的無刷直流電鉆解決方案,可廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、儀器儀表、醫(yī)療、消費(fèi)電子、汽車等需要高精度電機(jī)控制領(lǐng)域。
▲ 無刷直流電鉆系統(tǒng)框圖
GD32F310系列MCU
?Arm Cortex-M4 @72MHz, 支持DSP指令運(yùn)算
?Flash:64KB/32KB/16KB
?SRAM:8KB/6KB/4KB
?高速高精度 12-bit ADCx1@2.86Msps,10通道
?高級定時(shí)器x1,支持三相PWM互補(bǔ)輸出和死區(qū)管理
?通用定時(shí)器x5
?Flash帶硬件加密保護(hù)
?多種串行通訊方式:I2Cx2, SPIx2, USARTx2
?豐富的封裝類型:TSSOP20/QFN28/ LQFP32/QFN32/LQFP48
?供電電壓:2.6V~3.6V
?工業(yè)級的工作溫度范圍:-40℃~+85℃
GD30DR8306系列三相柵極驅(qū)動(dòng)器
?三相無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)
?4.5V-30V供電電壓
?可編程驅(qū)動(dòng)電流,最大1A的拉電流和1.2A的灌電流
?200kHz PWM 輸入控制
?2種PWM 模式 (6x 和 3x)
?內(nèi)置 5V/2A DC-DC 降壓控制器
?集成 5V LDO
因電鉆產(chǎn)品的特殊性,需要硬件在開機(jī)自檢和工作中進(jìn)行監(jiān)控,以確保安全穩(wěn)定工作:
?電壓:規(guī)定工作范圍可靠工作。低壓和高壓進(jìn)行保護(hù)
?電流:采用三級電流保護(hù)機(jī)制,確保,在各種環(huán)境正常工作
?溫度:大功率器件進(jìn)行監(jiān)控,超過設(shè)定溫度進(jìn)行保護(hù)
?器件保護(hù):對器件損壞,系統(tǒng)檢測并保護(hù),避免再損壞其他部件和造成安全隱患
技術(shù)參數(shù)
方案展示