【应用】基于8位MCU的无感BLDC设计,有参考原理图、有源代码!

2017-07-03 世强 风起云扬
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无论是炙手可热的工业4.0,还是近两年非常火的无人机,电机尤其是可以大范围调速、能量转换效率高的无感BLDC,在这些领域,扮演着非常重要的角色。


无感BLDC优势明显,但其驱动原理及实现却有些复杂,对设计者会有较高的要求。下面,将以小型无感BLDC控制为例,选用SILICON LABS低功耗8位MCU EFM8BB10作为主控器件,提供完整的参考原理图、源代码,让攻城狮,即使新手,也可以轻松实现BLDC的开发。


一、硬件设计

图1:以EFM8BB10作为主控MCU的无感BLDC完整原理图


如图1,在基于EFM8BB10主控MCU的无感BLDC原理图中:Part1电源模块;Part2功率驱动电路;Part3是反向电动势反馈电压网络等;Part4是主控MCU,EFM8BB10;Part5是对外输出PWM信号;Part6是外部PWM输入信号;Part7是主回路电流检测电路。整个电路精炼、实用、成本低、体积小。

其中,选用EFM8BB10作为主控MCU,主要有以下优势:

优势一:EFM8BB10主频速度快,最高25MIPS,对于2极对的电机,最高可以实现200000RPM的高转速,完全可以胜任诸如无人机驱动的要求;


优势二:EFM8BB10内部集成了2个电压模拟比较器,并且,该比较器具备切断PWM输出的功能,当BLDC过载或电流异常时,可以及时、快速地切断BLDC的驱动信号,能很好地保护BLDC的安全;


优势三:EFM8BB10 采用QFN-20封装,体积仅3*3mm,对于诸如航模电机、电动牙刷等应用,器件小体积已成刚性需求;


优势四:在EFM8BB10芯片的生产上,采用了Silicon Labs先进的工艺,使得该器件的价格非常优秀,对于诸如无人机、电动牙刷等量大的应用,给客户带来的实惠,不言而喻。


综上,EFM8BB10以其高速度、多功能、小体积、低价格等因素,非常适合做无感BLDC的主控MCU。


二、软件设计

在关于软件方面(如下开发软件链接中的附件),Silicon Labs提供完整的例程,而且是源码的,只要简单地修改相关参数,既可以可靠的驱动。


其中,对于无感BLDC,在驱动代码中,电机启动阶段是关键部分。Silicon Labs提供的例程中,采用的是成熟的三段式启动策略,即:电机转子预定位,电机的外同步加速,电机运行状态的转换。


另外,在开发平台上,有Silicon Labs的IDEsimplicity studio以及KEIL等多个平台可供客户选择。其中simplicity studio,可支持底层GUI配置、功耗评估等,自动化程度非常高,可显著给地客户开发工作带来方便、并缩短客户的开发时间。


有了硬件,有了软件,有了开发平台,你还有疑问吗?如果万一还有,也可以随时在世强的APP上提出你的问题,世强FAE会在第一时间给你回复。


相关技术文档:

Silicon Labs EFM8BB1 8位MCU数据手册 详情>>>

Silicon Labs EFM8BB1 SLSTK板用户向导 详情>>>

Silicon Labs UG236:EFM8BB1 SLSTK2020A开发板用户指南 详情>>>


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全部评论(136

  • 云游天 Lv3 高级工程师 2022-01-26
    基于8位MCU的无感BLDC设计,有参考原理图、有源代码 ,这个对应的资料还有吗?
    • 用户15081497_世强回复: 8位MCU BLDC的参考原理图与源代码可以参考C8051F850的参考设计,与EFM8BB10是同一系列的芯片,程序移植方便。下载地址:https://www.silabs.com/documents/public/software/F850_BLDC_RD.exe

      查看全部1条回复

  • DY Lv4 资深工程师 2018-11-19
    这个可以做工控吗?
    • 用户97967577_世强回复: Silicon Labs的低功耗8位MCU EFM8BB10作为主控器件的BLDC方案可以应用在工业控制上,具有实用、成本低、体积小优势。

      查看全部3条回复

  • 用户23438963 Lv3 高级工程师 2018-08-17
    基于芯科EFM8BB10的方波电调驱动,请问是否可以提供方案,谢谢
    • 回复: 世强有提供基于C8051F850的BLDC的参考设计,提供原理图及参考程序,EFM8BB10与C8051F850是兼容的,可以直接移植使用。

      查看全部1条回复

  • 用户27905531 Lv2 2021-09-26
    哪里有下载链接
    • 世小强回复: 请问您需要下载哪一个呢?具体项目需求问题可以直接到“技术问答”板块提问哦
  • 云游天 Lv3. 高级工程师 2022-01-26
    基于8位MCU的无感BLDC设计,有参考原理图、有源代码 ,这个对应的资料还有吗?
  • 用户27905531 Lv2 2021-01-05
    想学习一下,正需要
  • plhust Lv7. 资深专家 2020-08-10
    nice
  • 用户33910213 Lv3. 高级工程师 2019-06-26
    资料要怎么下载呢?
  • wxbo866 Lv7. 资深专家 2018-11-29
    好文章要收藏
  • 古月工 Lv8. 研究员 2018-11-29
    学习了
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