中颖电机 MCU 在 FOC 应用场景中有多个成功案例,以下是一些具体的介绍:基于 SH33F2801 的变频洗衣机方案:SH33F2801 是中颖电子 2020 年推出的 32 位 ARM“星辰(star)” 处理器系列的主控 MCU 产品,内置单精度浮点运算单元(FPU),支持 DSP 指令,硬件集成了电机控制常用的正余弦、求模、反正切以及开方运算,还集成了硬件 SVPWM 波形发生器,可支持两组三相电机驱动(双电机),能灵活支持定点 FOC 和浮点 FOC 方案。该方案针对洗衣机大惯量、低速、负载波动大的特点,引入了新的启动算法,通过对启动过程中转子状态进行监测,快速获取定转子匹配情况,再通过反馈调节驱动参数,改善了启动和低速运行的可靠性,同时实现了电子偏心检测和电子称重等功能,偏心检测算法实现了偏心块重量从 0-2 公斤,负载重量从 0-30 公斤的检测要求,称重检测算法覆盖了负载重量 0-32 公斤,达到业界主流水平。
基于 SH32F2601 的洗衣机无感 BLDC 控制方案:SH32F2601 是 SH33F2801 的精简资源版本,提供 64K FLASH,不支持 FPU 和 CAN。此方案详细探讨了 FOC 算法的手工实现及其优势,特别是无感控制无需额外传感器即可实现高效的电机控制。通过对定时器、PWM、ADC 等寄存器的精细配置和算法优化,如改进型滑模观测器的设计、启动策略的优化等,解决了启动困难和负载突变等问题,实现了高性能、低成本的洗衣机电机控制系统,提高了电机控制的效率和可靠性,增强了系统的鲁棒性和响应速度。
基于 SH79F2211 的手持式无感 FOC 吸尘器方案:SH79F2211 主控 MCU 集成前置 Driver,使得外围元器件更加简洁,PCB 板更加精巧。其无感 FOC 采用成熟的 SMO+PLL 观测器,能快速获取电机转子实时位置,做到高精度的 FOC 控制,大大提升了电机的控制效率。该芯片内部集成无需外接电容的 PLL,最高输出 84MHz,硬件资源强大,运算高效,特别适合单电阻无感 FOC 方案。目前中颖无感 FOC 吸尘器最高电转速能做到 150000RPM 以上,电机效率达到 50% 以上,软件程序调试方便快捷,可轻松胜任市面上绝大多数手持式吸尘器的应用要求。此外,当吸尘器进风口或滤网被异物堵住时,F2211 内置的硬件饱和移相功能会自动调整 PWM 波形进而实现电流采样重构,还可通过弱磁手段提高电机转速,保证恒功率控制的要求。
基于 SH32F9001 的电机控制方案:SH32F9001 系列 MCU 采用 Cortex-M3 内核,Flash ROM 最高达 256K,8051 单机器周期内核,84MHz 主频,集成数**算协处理器和电机控制外围模拟器件,可高效实现电机 FOC 矢量控制,具有高性价比。适用于永磁同步电机矢量控制方案,配套提供 WorkBench 电机方案软件调试平台,可实现 2 台电机 FOC 矢量控制 + 软件 PFC 控制,在需要多电机控制且对成本和性能有一定要求的场景中具有优势。
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