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以AT32 MCU為基礎的高性能馬達控制解決方案

新竹, 2023年9月19日 — 隨著工業自動化的發展和對節能減碳的意識提高,BLDC馬達已被廣泛應用於提高能源效率。 專注於高速和實時控制,基於AT32 MCU的馬達控制解決方案通過AT32 MCU的高性能計算和實時採樣效率來提高馬達向量控制的準確性。 馬達電流是三相交流馬達場定向控制(FOC)算法中的關鍵物理量反饋。 為簡化電路佈局和降低系統成本,已開發並應用了1分流電流傳感技術,只需要一個電流傳感電阻和放大電路,無需額外校正就可以實現過流保護。 AT32 MCU內嵌高性能、高速ADC,可與專用電路配合使用進行1分流電流傳感,從而提高採樣準確性和性能。 因此,基於AT32 MCU的馬達控制解決方案適用於電動兩輪車、電動滑板車、吹風機、吸塵器、吊扇和HVAC鼓風機/壓縮機等設備,實現準確的馬達控制。

AT32 Motor Control
AT32馬達控制

ARTERY已開發了一個完整高效的馬達控制生態系統,並發佈了一些適用於馬達控制的系列,例如AT32F413和AT32F421。 AT32F413系列基於ARM® Cortex®-M4F 32位核心,最高工作頻率為200 MHz。 內嵌64~256KB Flash和16~64KB SRAM,並具有1個USB接口、2個CAN、1個SDIO、5個UART和2個ADC,AT32F413系列適合於高頻採樣率下快速電流/速度/位置控制循環計算; 同時,它支持其他程序和功能,例如通信以滿足高速數據獲取、混合信號處理、工業控制和馬達應用的要求。

為了減少1分流電流傳感所需的時間,需要高性能硬件電路和模數轉換器才能實現與多個電流傳感器相似的性能。 價值線AT32F421和AT32F4212系列基於ARM® Cortex®-M4 32位核心,最高工作頻率為120 MHz,具有16~64 KB Flash和8~16 KB SRAM,並包括1個高速軌到軌輸入/輸出電壓比較器和1個12位2 Msps ADC,支持高達28 MHz的轉換頻率和最小採樣時間54 ns(總轉換時間僅為0.5 ms),這使它們非常適合用於1分流電流傳感驅動器和短時間窗口內的準確採樣。 此外,AT32F4212系列在AT32F421的基礎上設計了2個OPA,簡化了電路佈局並降低了材料成本。 為簡化1分流電流傳感,內部PWM移位被調整為縮短電流反饋信號穩定時間和ADC採樣轉換時間。

ARTERY還提供了馬達控制庫,包括編碼器和有源/無源FOC相關功能(用於3分流/2分流/1分流傳感)以及有源/無源六步BLDC功能,並開發了免費的馬達監控程序,用戶可以在友好的UI界面上實時查看馬達運行參數、狀態和動態響應波形,以便在必要時進行進一步的在線調試。 有了這樣強大的硬件開發套件和易於使用的馬達控制算法和程序,工程師可以實現高效的馬達控制,包括方波驅動、正弦波驅動、霍爾傳感器反饋和無傳感器控制。

專注於推動32位MCU創新發展,ARTERY已推出基於ARM® Cortex®-M4(高性能)或M0+(低功耗)核心的AT32 MCU產品系列,並已開發了最高工作頻率可達288 MHz的M4基MCU,具有優異的品質、高性能、可靠性和穩定性。 所有AT32 MCU系列都可以在-40°C到105°C的溫度範圍內運行,並已廣泛用於各種終端產品中,例如高速乾燥機、掃地機器人、變頻器、工業縫紉機、伺服驅動器、遊戲機、斷路器、ADAS、T-BOX、數字電源和電動工具等,滲透到馬達控制、工業控制、消費電子、物聯網和5G等領域。