电机控制

电机对能耗的贡献率在美国接近50%，因此降低电机能耗能有效地提高能源利用率，而采用先进的微控制器（MCU）技术来实现电机控制是一种有效的方法。本文介绍了最新的电机控制MCU技术发展及其应用。

降低能耗的一个主要对象是电机，它消耗了美国总能耗的大约50%。家庭里随便都可以找到超过50个电机，一般会有70到80个，在工业领域，工厂自动控制对电机的利用也很广泛。

今天，MCU技术的最近发展允许电机能在更低的成本下更高效地运行。在某些市场上，这能加快从机电向电子控制的转变，从而能实现变速电机控制以优化电机的工作效率，并在器件的层面上降低所有应用的成本。

<strong>低成本无刷直流电机控制MCU</strong>

与经常应用在电机控制中的有刷电机相比，MCU控制的无刷直流（BLDC）电机消除了刷子磨损和弧形机构，这样电机的寿命本质上仅仅受限于轴承的寿命。此外，基于MCU的BLDC电机系统的优势还包括高效率、高转矩-惯量比、更高的速度性能、低噪声、更好的热效率和低EMI特性。

<font color="blue"><strong>前言</strong></font>

电机控制单电阻采样机制是在一个PWM波形内采集两相电流ADC数据，但某些扇区边界条件下只能获得一路电流ADC数据， 需要对PWM波形进行变形用于构造电流采样区域。

<font color="blue"><strong>背景介绍</strong></font>

MAPS电机开发套件第一波
DSC双伺服电机控制板

议程：
● 飞思卡尔电机控制MCU介绍
-KV系列
-DSC系列
● MAPS-DSC双电机板介绍
● 开发工具介绍
● Q&A

全球领先的整合单片机、混合信号、模拟器件和闪存专利解决方案的供应商——Microchip Technology Inc.（美国微芯科技公司）日前推出了专门针对Microchip旗下MPLAB® X集成开发环境（IDE）而研发的带有自动调整和调试功能的高级电机控制软件插件。新插件名为motorBench™开发套件，是一款基于图形化用户界面（GUI）的工具，不仅可以自动调整反馈控制增益，还可以离线精确测量关键的电机参数，比如电阻、电感和反电动势（EMF）常数。

这一插件能收集与电机控制系统相关的所有信息，并自动调整控制算法增益。之后，该软件利用上述信息来生成可以在Microchip dsPIC33EP系列数字信号控制器（DSC）上直接运行的MPLAB X IDE项目代码。生成的代码可以按需进行查看和编辑，并作为电机控制固件存储在器件闪存中。

相对于传统汽车用汽油发动机提供动力，电动汽车则需要靠电机来驱动，它的时速快慢和启动速度取决于驱动电机的功率和性能以及高效的控制方式。纯电动汽车的驱动电机有直流有刷、直流无刷（BLDC）、有永磁、电磁之分，它们的选用也与整车配置、用途、档次有关。驱动电机之调速控制也分有级调速和无极调速，有采用电子调速控制器和机械换挡调速控制器。电动汽车内的电机控制需要更高的安全性、可靠性和稳定性。

瑞萨电子拥有专门的汽车事业部，为汽车研发企业服务。产品包括MCU和大功率MOSFET，并通过了汽车级认证。具有最高的可靠性，从而实现了要求最严苛的汽车应用。其RH850 系列MCU满足了汽车行业中各个部分不断变化的功能需求。其中RH850/C1x系列是针对电动汽车的电机控制设计的系列产品，他继承了上一代SH系列在电机控制方面的优势。采用瑞萨最新的40nm 工艺设计和先进的IP内核。RH850 C1x系列产品将会引领电动汽车电机控制领域实现突破性的解决方案。

<strong>该系列产品所具备的两个主要特点如下：</strong>

1、 解析器/数字转换器（RDC）

专用IP处理复杂的模拟信号从电机旋转角度传感器（解析器）。引进日本多摩川先进的生产过程，功能如图1所示。

CMS32M6635FA高性能BLDC电动工具方案集成电机控制专用模拟外设，具有32KB Flash、8KB SRAM、1KB Data Flash资源，内置反电动势采样电路，无需外部分压采样网络......

兆易创新正式推出面向人形机器人、协作机械臂、灵巧手的 GD32F50MxxG 系列高集成电机控制 MCU。

该系列产品搭载带浮点运算单元（FPU）的Arm® Cortex® M4内核，面向下一代家电、消费类产品及工业设备。

灵动微电子推出全新MM32SPIN0260系列电机控制芯片。作为MindSPIN旗下新一代电机控制专用产品，可为复杂电机控制算法提供充足的运算与存储资源。