华大电子电机控制系列安全 MCU 是使用ARM 32位内核,最高工作频率可达 72MHz的高性能 微控制器,内置高速存储器 Flash 64/32KB 和 RAM 8KB,丰富的增强型 I/O 端口和外设连接到外部总线。
主要特点
支持无感有感 FOC/方波/SVPWM 控制,降低成本
内部集成 LDO、运放和比较器,可满足单 / 双电阻电流采样拓扑架构的不同需求
内置硬件乘法器和硬件除法器,提高运算速率
整体控制电路简洁高效,抗干扰能力强,稳定可靠
工作电压和工作温度更宽,确保了供电的通用性和环境的适应性
完善的电机控制算法库,降低开发难度
集成栅极驱动模块,可直接驱动三路 P/NMOS 功率器件——“集成预驱型”(CIU32M031/CIU32M011 集成预驱, CIU32M030/CIU32M010 不集成预驱 )
华大电子为该MCU提供了丰富的解决方案,本篇介绍的是电动工具解决方案。
电动工具
电动工具解决方案硬件框图
产品特性在方案中的应用
MCU内部TIM的PWM功能可用于电机三相驱动
MCU内部集成13路ADC,内部参考源,可用于电机电流信号采集、电源电压检测(欠/过压保护)、电池温度和驱动MOS管温度检测等
MCU内部集成2路运放OPAM,可设置为比较器模式,可用于电机反电动势检测
MCU内部集成2路比较器COMP,其中一路和上面两路设置为比较器模式的运放一起(一共3路比较器)可用于电机反电动势检测,另一路可用于电机电流过流检测
方案特点
锂电池供电,额定工作电压20V,额定功率600W,采用电源自关断技术,待机功耗接近于零
采用方波控制方式,高速运行(最高25000RPM)
充分利用MCU内部运放和比较器资源,无感位置比较器检测方式,免外部晶振和复位电路,外部器件成本最优化
具备过流短路保护(一级过流保护35A@3s,二级过流保护55A@500ms)、堵转保护、欠/过压保护、掉电保护、过温保护等多重保护功能