中微半导基于CMS8M3310高性价比无感方波电动工具方案

中微半导体(深圳)股份有限公司无感方波电动工具方案专为锂电工具类产品设计,采用高性能的8位MCU-CMS8M3310GA24SS搭配CMS6D180三相预驱芯片,实现优异成本控制,且具备高可靠性、高效率的无感方波电机控制,特别适用于要求高启动力矩和超低速运行的应用场景。 

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该方案在成本控制、工作效率、性能稳定性和用户安全性方面表现卓越,是各类锂电工具:如电钻、电扳手、角磨机、割草机等的理想选择。其高启动力矩、优异的低速性能、强大的抗堵转能力和全面的保护机制,确保了产品在复杂工况下的出色性能和可靠性。

核心优势

- 集成虚拟中心点和母线分压,精简外围电路,节约BOM成本

- 驱动耐压高,覆盖10串应用

- 无感方波控制方式

- 适应不同负载启动,100%启动成功

- 启动抖动小,运行平稳

- 支持宽范围电机功率(50W-350W),适配多款电机开发

方案规格

- 电机极对数:一对极

- 输入电压:18-25.2Vdc

- 电机额定功率:50W-350W

- 电机额定转速:60000RPM

- PWM开关频率:10~20KHz

- 控制方式:无感方波控制

- 保护功能:过欠压、过流、短路、缺相、堵转等

核心器件功能参数

MCU-CMS8M3310GA24SS

  • 内核:增强型1T 8051(兼容MCS-51)

  • 存储:Flash16KB,RAM 256B,XRAM 512B

  • 工作电压:VLVR3~5.5V@16MHz 1T;VLVR1~5.5V@16MHz 2T

  • 工作温度:温度-40℃~105℃

  • 定时器:2x8位,2x16位

  • PWM:6通道增强型PWM

  • 模拟外设:

    2路模拟比较器 (ACMP0/1)

    1路可编程增益放大器 (PGA,4/8/12/16倍)

    1路高精度12位ADC (内建1.2V高精度基准)

  • GPIO:22个通用I/O口

三相预驱芯片-CMS6D180-SSOP24

  • 集成2路线性稳压器

  • 5V/30mA输出(带限流保护)

  • 12V/60mA输出(带限流保护)

  • 集成三相中压高速栅极驱动

  • 悬浮偏移电压+200V

  • 内置直通防止功能、360ns死区时间

  • 峰值拉电流0.82A@12V (上升时间70ns@3.3nF)

  • 峰值灌电流0.93A@12V (下降时间50ns@3.3nF)

  • 内置VREG12V、VBS欠压保护、VBAT欠压功能

  • 过温保护功能:过温阈值160℃/140℃

  • 内置电源分压输出模块,分压比1/11

  • 抗静电能力:2000V(HBM)、750(CDM)

>>原理框图

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>>开发板

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>>启动波形

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>>运行波形

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来源:中微半导

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