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三大电机控制方案之MCU篇(1):英飞凌 XMC1000

时间:08-10 来源:本站整理 点击:

断,则需要重新做上一步骤。如果使用了尾链技术,则第二个中断到来时候,不需要重复保存堆栈,再出栈的过程。

  XMC1000电机应用相关外设集

  PWM - CCU4

  多功能16位定时器组

  4个完全相同、独立运行的子单元

  实现功能(部分)

  ― 通用16位定时器

  ― 独立的16位PWM生成

  ― 外部信号捕获(周期,占空比),

  计数功能

  ― 与其他外设配合工作,如

  ―与ADC配合,触发延时电流采样

  ―与POSIF配合,实现转速、位置计算:

  霍尔传感器,增量式编码器

  ―与比较器配合,实现外部事件触发

  PWM生成(PFC)

  PWM - CCU8

  CCU8 = CCU4++

  集成CCU4所有功能

  8对互补PWM输出(独立死区)

  支持常见的各种电机拓扑PWM生成

  ― 半桥、全桥、三相全桥、三电平控制等

  支持移相PWM:单母线电阻电流采样

  与POSIF配合,实现BLDC控制

  硬件触发ADC采样

  ADC & 比较器

  三路独立、高速比较器单元

  -3mV 输入偏置电压

  -30ns传输延时

  -可触发PWM, A/D操作

  -回差可调:0mV,15mV,20mV

  位置接口单元 - POSIF

  -增量编码器

  -霍尔传感器

  -多通道模式(BLDC 相关)

  应用

  -与CCU4配合进行位置、速度的检测

  -与CCU8配合进行直流无刷电机控制

  位置接口单元 - 旋转变压器接口(DSD)

  旋转变压器

  -环境不敏感

  -系统成本较高、精度受限

  应用领域

  -伺服控制系统

  -汽车、电力、冶金等

  通讯接口

  

  XMC1000通用的应用领域:

  LED 照明

  适合领域

  -LED 路灯,彩色LED控制,亮度控制等

  应用优势

  -无闪烁调光及色彩控制

  -仅需极少CPU负荷,即可实现调光

  -通信接口支持网络连接

  

  数字电源转换

  传感器、执行器、通用应用

  适合领域

  -低端工业、消费类应用

  -现有8位微控制器的相关应用

  应用优势

  -通用、强大

  -小封装、大Flash, 大RAM

  

  XMC1000应用在电机控制领域(支持简单控制至无传感器FOC):

  支持各种电机应用

  -风机,水泵,家电,电动自行车等

  电机类型

  -直流有刷电机,直流无刷电机,永磁同步电机

  控制算法

  -梯形波控制

  -简单正弦波控制

  -磁场定向控制(FOC)

  XMC1000的两个电机控制应用实例

  电动自行车(Ebike)控制器 - 双模FOC控制

  XMC1300双模FOC方案

  电动自行车发展

  功能列表

  结构框图

  航模控制器 - 高速无感BLDC控制

  航模BLDC特点

  -体积小,重量轻

  -转速高(几千K/V或更高)

  业内最高速度(21,0000RPM/1对极)

  -无Hall传感器,减少线材,避免潜在故障点

  -宽电压范围工作(电池供电)

  对MCU的要求

  -最好内置比较器实现过零点检出

  -尽量硬件实现换相检测,减少CPU占用

  -端电压分压后不滤波直接处理,避免RC延时的影响

  XMC1300航模控制器Demo介绍



实物图

  结构框图

  -内置三个高速比较器,无须输入信号切换

  -POSIF单元处理比较器信号,实现硬件换相

  -CCU4配合POSIF实现滤除开关毛刺和续流尖峰处理、换相延时。
 

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