航顺FOC核心算法解决方案高集成电机专用HK32ASPIN020X MCU家族

只看该作者 · 2022-9-21 11:06

本帖最后由航顺HK32MCU 于 2022-9-21 11:05 编辑

自电机被发明以来，电机都在不断造福人类。随着科学和信息技术的高速发展，电机技术不断与时俱进，突破电机技术壁垒。50余年前更是出现了电机届的“新生儿”，无刷直流电机(BLDC电机)。众所周知，目前直流电机研发技术主要分为有刷直流电机和无刷直流电机两种类型。相比有刷电机，BLDC电机具有高可靠性、低噪音、高效率、功率密度强等优点。

随着电机智能化的持续发展，电机市场和应用需求的更加多样化和多元化，尤其对于高效、高密集度、小巧便携等电机应用，要求电机驱动与控制单元更加注重更高集成度、更高效率及更优化的FoC算法等。航顺芯片推出的拥有自研专利，集成度高的BLDC电机驱动控制芯片HK32ASPIN02X家族已实现批量生产，将为客户和市场带来更加优异和超性价比的选择！

HK32ASPIN020X芯片介绍芯片介绍

内核为ARM® Cortex-M0 32位MCU，最高工作频率可达80MHz
内置64K Byte Flash，带数据安全保护功能
内置8K Byte高速SRAM存储器，电源供电：2.2V~5.5V
温度范围：-40-105℃
1个高级定明器（共4路PWM输出，其中3路带不对称列区互补输出）
4个16位通用定时器，1个32位通用定时器，内置6路串口
1路2.0A/2.0B CAN接口
96位芯版UID标识（用作序列号和安全秘钥，激活安全自举过程）
ESD 可靠性：HMB6000VCDM2000V/MM200V/LU200mA

集成航顺自研专利-电机控制算法加速单（EMACC）

支持CODIC运算，用于正余弦计算

支持Clarke，Park和把Park运算

支持SVPWM

支持一路高速电机数据传输通道（Trace）

内置除法与开方运算（DVSQ）

内置32位定点数除法，可同时得到商和余

内置32位高精度开方

1路双路采保12位马达专用SAR ADC（16通道）功能

最高采样频率：2MSPS支持双路采保同时时间可以对两个信号进行采样

支持4个对立队列和一个测试对队列转换

支持自动连续转换，扫描转换功能

支持多个硬件触发源（TIME1TRG0，CCR4、CCR5、CCR6、GPIO输入事件）极大方便模拟和数字电路的结合，尤其对于单电阻FOC等，需要多次触发事件的算法

多次采样数据平均功能

独立的数据通道结果寄存器

内部参考电压-模拟输出连接到ADC通道温度传感器-模拟输出连接到ADC通道

2个模拟运算放大器（PGA）

内置两个运放OP，也可以配置可编程运放模式

3个模拟比较器（比较门限PGA）

比较器的参考电压可来自外部信息输入

比较器的输出可作为高级定时器刹车功能，配合使用内置8bitDAC可调分压

HK32ASPIN020X芯片特性

HK32ASPIN03X集成化带预驱专用芯片介绍

HK32ASPIN03X集成三路（3N+3P）预驱专用芯片

1、支持输入电压8V-36V, 峰值40V驱动电流300mA到-60mA，带5V/50mA LDO

2、供电电压7V-28V,峰值40V，驱动电流100mA到-60mA，带5V/100mA LDO

HK32ASPIN03X集成三路6N预驱专用芯片

1、供电电压10V-70V,峰值75V，驱动电流1.5A到-1.8A，带12V/100mA，5V/50mA LDO

2、供电电压250V

HK32ASPIN03X另在研发高压预驱专用芯片

供电电压310V

目前来说，BLDC电机在新能源汽车、消费、工业控制等领域得到越来越广泛应用。以前大部分使用的有刷电机寿命短能效低等影响很大，而有刷电机转换成无刷电机之后，它的性能和能效会大大提升，使用寿命也较长，由于以上无刷BLDC优势明显，其他的效率和性能、强度方面等特点较之要突出。因此无刷直流电机相对有刷电机来说，已经被BLDC电机替换得越来越多。

无感FOC控制系统

标么化的无感FOC控制系统，不仅可以极大的方便客户快速上手电机控制项目，同时也降低了对电机控制工程师的技能与经验要求，此标么系统不仅适合入门级电控工程师上手电控项目，也同样适合经验丰富的电控工程师快捷实现其算法，做深度的应用和算法开发，为产品差异化提供实现路径。

为此航顺芯片提出了以HK32 ASPIN020C系列32位微处理器开发的无位置传感器 FOC弦波驱动解决方案。以下表格为此方案所提供的电机驱动功能列表。