峰岹FU68系列三相有感SVPWM驱动方案
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在国家不断加强节能减排的政策背景下,高能效、高续航力成为电力电子产业的发展趋势之一。直流无刷电机凭借其高精度、高可靠性、低功耗、优异的调速特性,在节能减排的推行中起到重要作用。直流无刷电机驱动需实时侦测并处理电机相关参数,在电机驱动控制高度集成化的趋势下,在单颗芯片上集成更多的功能成为芯片设计领域亟待解决的难题。故Fortior Tech推出的FU68系列MCU集成了SVPWM核心运算模块,只需简单的外围处理便可实现高效率的SVPWM电机驱动。FU68系列有感SVPWM驱动主要应用在家用电机,如各类风扇和风机。 本文主要介绍FU68系列MCU的SVPWM驱动方式主要特性和使用方法,以及示例程序的控制特性和功能。
SVPWM模块简介: SVPWM模块是应用于HALL的SVPWM控制模式,通过给定电压SV_US、角度SV_ANG和计数器重载值SV_ARR,同时配置SV_CR寄存器的SV5SEG选择五段式还是七段式,启动SVPWM模块,算出U,V,W三相的电压比较值,同时将值自动分别存进TIMER0的CCR1,CCR2,CCR3寄存器,然后通过配置TIMER0输出三路PWM;因此,SVPWM模块需要配合TIMER0使用。如图1、图2、图3、图4。
SVPWM模块特性: 运行速度快:SVPWM算法中的所有运算都是硬件实现,只需0.5uS,从而节约了软件运行时间,可应用于高速电机(>30000RPM); 控制精度高:SVPWM模块的三角函数计算采用专用硬件实现,计算精度可达0.01%;把360°扩展到2^15,角度分辨率可达0.01°。从而可对电机实现高精度控制,得到光滑的正弦电流驱动; 驱动效率高:SVPWM的高精度控制算法可使电机运行在最佳效率工作状态,减少电机损耗和发热,和同类竞争产品对比提高30%; 静音效果好:SVPWM模块可以精确控制驱动电流为光滑正弦波,转矩脉动小,同时实现超静音工作; 启动特性好:有感启动可根据负载转矩变化调整启动力矩,保证了启动可靠性和平稳性,同时电流正弦波启动降低了启动噪音; 可操作性强:配置好定时TIM0后,SVPWM模块只需输入三个参数,给定电压SV_US、给定角度SV_ANG和计数器重载值SV_ARR,自动计算出PWM驱动输出的比较值TIM0_CCR1,TIM0_CCR2,TIM0_CCR3; 可适用性强:可根据需要选择5段式或7段式SVPWM驱动。 SVPWM模块应用: 我司在基于SVPWM模块上开发了三相无刷电机的SVPWM驱动,示例程序具备以下特性: 1. 适用于FU68系列IC 2. 启动控制 (1) 检测电机初始状态,实现动态启动(包含顺风启动和逆风启动) (2) 侦测负载转矩变化调整启动力矩,提高启动可靠性 (3) 可根据需要选择方波或者正弦波启动 (4) 可设定最大启动电流限流 3. 角度控制 (1) 可设定角度偏置量,适应电机的各种Hall安装位置,以及修正Hall安装偏差提高电机效率 (2) 可根据电机转速补偿角度,提高电机在各个工作点的运行效率 4. 速度控制 (1) 可开环调速,或者闭环调速 (2) 调速接口有:SREF模拟调速、PWM调速、UART串口调速 5. 电流控制 (1) 可选择电流闭环(内环) 速度闭环(外环)双闭环实现速度控制 (2) 电流限流控制,可对启动,运行两种状态设定电流最大工作电流值 6. 反转控制 接收到FR命令后关闭输出,小于设定刹车速度时刹车制动,然后反转启动 |






