【应用】瑞萨180°无传感器FoC电动工具解决方案,轻松实现复杂控制算法,有效提高电动工具性能和效率

2023-06-26 瑞萨电子公众号
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无传感器FoC是一种广受欢迎的无刷电机控制技术,被应用在电动工具、高性能吹风机、扫地机器人等相关产品中。随着新产品的迭代速度不断加快,电机对控制算法的要求也变得更加严苛。对此,瑞萨电子推出了180°无传感器磁场定向控制电动工具解决方案(180°无传感器FoC电动工具解决方案),其利用基于磁链和高频注入(HFI)两种算法优势,解决了矢量电机控制应用中的常见痛点,包含成熟的无传感器矢量控制算法、低速高扭矩模式、从低速到高速恢复等。


主要器件介绍

本方案中MCU选型采用的RX24T,是一款适用于双逆变器控制的32位MCU,内置浮点单元(FPU),可轻松实现复杂的逆变器控制算法。


在驱动器的应用上,本方案提供了两种选项:

电池电压大于36V

当电池电压大于36V时,可采用3个HIP2211半桥MOSFET驱动器,其具有强大的3A驱动拉电流和4A驱动灌电流,以及极快的15ns典型传播延迟和2ns典型延迟匹配,是高频开关应用的优秀选择。它专为严苛工作条件下的可靠运行而设计,其高速、高压HS引脚可承受高达-10V的持续电压,并以50V/ns速度转换。全面的欠压保护与可编程防击穿保护协同工作,以确保其驱动的MOSFET不会因电源或其它外部故障而损坏。


电池电压小于36V

而在电池电压小于36V时,可选用RAA227063智能栅极驱动器IC代替HIP2211半桥MOSFET驱动器,RAA227063是用于无刷直流电机应用(BLDC电机应用)的智能栅极驱动器IC。它具有三个半桥智能栅极驱动器,可驱动多达三个N沟道MOSFET桥接器。该器件支持4.5V至60V桥接电压。每个栅极驱动器均支持高达1A拉电流和2A灌电流驱动,具有可编程驱动强度控制功能。


在电源的选择上,本方案选用的RAA212831是一款三路输出稳压器,结合了4.5V至72V输入、0.5A降压稳压器和两个低压差线性稳压器(LDO)输出。降压稳压器在连续导通模式(CCM)下具有的固定开关频率为350kHz,并在轻负载时进入不连续导通模式(DCM),以实现脉冲跳过模式。


除此之外,方案还采用了6个RBA250N10CHPF-4UA02,其是应用于高电流的N沟道MOSFET,具有极佳的性能。并且为了放大小信号,本方案还采用了ISL28114运算放大器,该产品是一个单通道的通用型微功耗、轨对轨输入和输出的运算放大器。其电源电压范围为1.8V~5.5V,具有低电源电流,在室温下最大为390μA。基于低偏置电流和宽输入电压范围的特点,使得ISL28114器件成为广泛应用的通用运放


瑞萨电子一直致力于帮助客户解决各种技术挑战和应用问题,以使他们的产品更加智能、高效和可靠。这款方案拥有专用的180°无传感器矢量算法,可用于具有Flux+HFI的园林工具,其专用MCU可轻松实现复杂的控制算法,有效的提高了电动工具的性能和效率。未来,瑞萨会不断开拓创新,推出更多适应市场需求的、高质量的解决方案。

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选型指南  -  LITTELFUSE  - 0422 PDF 英文 下载

华芯微特2024慕尼黑上海电子展预告!专注32位MCU研发设计,面向电机控制和TFT-LCD控制等领域

2024年7月8日-7月10日,2024慕尼黑上海电子展在上海新国际博览中心举办。华芯微特展位号:E4.4815,诚意邀请各位莅临参观。华芯微特是一家由留美归国资深技术团队创立的中国芯片设计公司,是国家高新技术企业。2014年进军MCU产业,专注于32位MCU研发设计,并针对细分市场提供参考解决方案。

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华芯微特(Synwit)32位MCU选型指南

目录- 公司介绍&产品分类    TFT-LCD 显示和人机界面(HMI)用微控制器    电机专用微控制器    大家电 & 工控通用微控制器    32位微控制器选型表   

型号- SWM34X,SWM320 SERIES,SWM 201C6T7-50,SWM19SCBT6-50,SWM190 SERIES,SWM 201 系列,SWM32SRET6,SWM181CCT6-50,SWM260KBT7-80,SWM190KBT6-80,SWM201G6S7-65,SWM 201,SWM 201G6S7-65,SWM 19S 系列,SWM201,SWM260 SERIES,SWM320,SWM19S,SWM160,SWM20PG6S6,SWM20D,SWM32SRET6-50,SWM 20PG6S6-65,SWM 190,SWM181CBT6-50,SWM260CBT7-50,SWM260PBT7-80,SWM 260 系列,SWM32S,SWM181 SERIES,SWM181RCT6-50,SWM20P,SWM260CBT7,SWM160C8T7-50,SWM190CBT6-50,SWM20G,SWM 190 系列,SWM 260,SWM 181,SWM201 SERIES,SWM320RET7-50,SWM181DBU6-40,SWM181CBT6,SWM160 SERIES,SWM 341,SWM 341 系列,SWM190 系列,SWM201C6T7-50,SWM 181 系列,SWM320VET7-50,SWM341,SWM190RBT6-50,SWM20PG6S6-65,SWM260,SWM181,SWM320CET7-50,SWM190

选型指南  -  华芯微特  - 2021/3/15 PDF 中文 下载

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型号- CKS32F103R6T6,CKS32F103V8T6,CKS32F030C8T6,CKS32F031K6U6,CKS32F417ZET6,CKS32F102C6T6,CKS32F102R8T6,CKS32F105RBT6,CKS32F102R4T6,CKS32F031C6T6,CKS32F103C8T6,CKS32F101R6T6,CKS32F103C4T6,CKS32F051C6U6,CKS32F102CBT6,CKS32F051K6U6,CKS32F101ZCT6,CKS32F101VET6,CKS32F101RCT6,CKS32F415VGT6,CKS32F417VGT6,CKS32F031G4U6,CKS32F031F4P6,CKS32F101C8T6,CKS32F103RCT6,CKS32F103VET6,CKS32F107RBT6,CKS32F051C6T6,CKS32F405OET6,CKS32F051K6T6,CKS32F405ZGT6,CKS32F103ZET6,CKS32F417IGT6,CKS32F105VCT6,CKS32F051R6T6,CKS32,CKS32F405RGT6,CKS32F101ZDT6,CKS32F407ZGT6,CKS32F101VBT6,CKS32F102RBT6,CKS32F031K4T6,CKS32F415OGT6,CKS32F101RDT6,CKS32F103RDT6,CKS32F103VBT6,CKS32F030K6T6,CKS32F407VET6,CKS32F103R8T6,CKS32F107VCT6,CKS32F103R4T6,CKS32F103ZDT6,CKS32F030C6T6,CKS32F031K4U6,CKS32F102C8T6,CKS32F103CBT6,CKS32F417ZGT6,CKS32F102C4T6,CKS32F105VBT6,CKS32X,CKS32F102R6T6,CKS32F031C4T6,CKS32F103C6T6,CKS32F051C4U6,CKS32F101R4T6,CKS32F105R8T6,CKS32F051C8U6,CKS32F101R8T6,CKS32F030F4P6,CKS32F051K8U6,CKS32F051K4U6,CKS32F101VCT6,CKS32F101ZET6,CKS32F415ZGT6,CKS32F101RET6,CKS32F101CBT6,CKS32F031G6U6,CKS32F417VET6,CKS32F103RET6,CKS32F415RGT6,CKS32F051C4T6,CKS32F103VCT6,CKS32F031F6P6,CKS32F051C8T6,CKS32F107VBT6,CKS32F405OGT6,CKS32F051K8T6,CKS32F103ZCT6,CKS32F417IET6,CKS32F051K4T6,CKS32F105RCT6,CKS32F051R4T6,CKS32F051R8T6,CKS32F405VGT6,CKS32F101VDT6,CKS32F105V8T6,CKS32F407ZET6,CKS32F101RBT6,CKS32F031K6T6,CKS32F103RBT6,CKS32F103VDT6,CKS32F407VGT6,CKS32F107RCT6

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日前,第六届(苏州)电动工具控制与充电技术研讨会在苏州顺利举行,航顺HK32MCU携HK32M050/HK32M060 MCU家族电机专用芯片以及市场热门BLDC方案产品强势登陆本届研讨会,正式从通用32位MCU进军专用32位MCU市场。

原厂动态    发布时间 : 2023-07-06

芯海科技持续加码32位MCU布局,助力双轮电动车、电动工具、消防烟雾报警器等工业应用国产替代

2022年9月15日,在世强硬创主办的主控器件在线研讨会上,芯海科技的MCU产品经理卢鹏升分享了公司32位MCU系列产品在双轮电动车控制器、电动工具电池包、消防烟雾报警器等工业应用场景的解决方案,介绍了各领域工业客户选择CS32系列MCU产品的源由。

原厂动态    发布时间 : 2022-09-19

【应用】RX23T低功耗32位MCU,可用于永磁同步电机无传感器矢量控制的程序开发

永磁同步电机(PMSM)矢量控制技术具有优良的动态性能,在实际工业中得到了广泛的应用。本文介绍Renesas(瑞萨电子)RX23T在永磁同步电机无传感器矢量控制时的程序架构,便于工程师使用RX23T进行程序设计。

应用方案    发布时间 : 2019-07-02

【应用】M4内核32位MCU APM32F407用于伺服驱动器,支持单精度FPU,主频高达168MHz

针对伺服驱动器的主控芯片,本文推荐采用极海半导体推出的带FPU的M4内核32位MCU APM32F407。该产品支持单精度FPU,主频高达168MHz;丰富外置接口,支持电机、驱动器、减速机一体化设计;内置EMMC接口,满足与外围FPGA高效通信应用。

应用方案    发布时间 : 2023-03-22

【应用】CKS32F103C8T6 32位MCU在无刷直流电机控制上的应用

无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成,是一种典型的机电一体化产品。无刷电机相对于碳刷电机来说有着无电刷低干扰、噪音低、运转顺畅寿命长,低维护成本等优点。随着无刷控制器的成本的逐步下降,无刷电机在运动控制领域的运用也越来越广泛。本文使用国产单片机CKS32F103C8T6作为MCU,利用其内部的高级定时器实现了PWM信号的产生、转子位置检测和速度、电流双闭环增量式PI控制,从而实现了无刷直流电机控制

应用方案    发布时间 : 2020-06-01

【应用】基于低功耗32位MCU芯片UM3213A的电动工具电机控制方案,实现低速大负载启动

本文介绍的电动工具电机控制方案是基于广芯微电子低功耗32位MCU芯片UM3213A开发的设计:采用ARM Cortex-M0+内核,主频32MHz,内置64KB闪存,具有高整合度、高抗干扰、高可靠性的特点;可实现低速大负载启动,带载运行能力强。

应用方案    发布时间 : 2022-12-13

【应用】32位MCU CS32F030K6T6用于智能空气炸锅,采用ARM Cortex –M0内核,最高主频48MHz

空气炸锅是利用高速空气循环的手段,在封闭的空间内循环,再利用食物本身的油脂,来煎炸食物的一种家用电器。推荐采用国产芯海32位MCU CS32F030K6T6为主控,该MCU最高主频48MHz,工作温度范围-40~+105℃。

应用方案    发布时间 : 2023-02-01

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