历史上的今天
今天是：2025年03月17日（星期一）
2020年03月17日 | 技术文章：如何提高电机能效利用率
2020-03-17 来源：EEWORLD
电机作为最主要的机电能源转换装置，其应用范围已遍布全球国民经济的各个领域，无论是在人们日常生活中使用的白色家电等家用电器，还是无人飞行器等消费电子产品，以及各类机器人等工业控制产品等方面，都有着极为广泛的应用。在我国供应的电能中有近60%是用于电机运转而消耗，因此降低电机能耗可以有效地提高能源利用率。目前电机也由早期的交流电机转向使用直流无刷电机（BLDC）以提高能效利用率，高效节能是整个电机行业的发展趋势。
基于MCU控制的无刷直流电机消除了刷子磨损和弧形机构，该技术使电机具有更高的效率，更高的转矩-惯量比，更高的速度性能，更低的噪声，更好的热效率和低EMI特性。从而使电机在更低成本下可以更为高效的稳定可靠运行，并从整体上降低了整机成本。
图1： MCU控制的电机典型结构
——国民技术高效电机控制系列产品Roadmap
针对电机控制应用市场，国民技术有针对性的规划了系列化的芯片产品和解决方案，覆盖高、中、低电机市场应用，具有如下特色和优势:
❶ 具备高性能32位处理器内核，支持硬件乘除法运算，浮点运算，DSP运算指令，实现硬件级高效、快速、准确的指令控制。
❷ 提供多路高速PWM定时器、模数转换器（ADC），基于单MCU芯片可实现多个电机的无传感器控制，同时对于有感电机支持编码器输入接口。
❸ 芯片内置专用比较器（COMP）和运算放大器（OPAMP），支持内置可编程增益放大模式（PGA），简化了整机电路系统设计，缩小板内空间、降低成本、提高系统稳定性。
❹ 内置MOS驱动器，支持高压输入（仅M系列和部分型号支持）
图2：国民技术电机控制MCU Roadmap
——基于N32G455系列MCU的一拖多电机控制解决方案
N32G455系列芯片为已发布的通用增强型处理器，支持FPU及DSP高速的处理能力、集成4个独立的12bitADC、内置4个独立的运算放大器和7个高速模拟比较器，适用于单芯片控制多电机的应用。同时，为了加快用户开发，缩短客户产品上市时间，国民技术提供了包括各类电机控制底层算法、评估板和相关开发文档等全套用户级开发套件和应用指导，开发套件囊括了从基本的直流无刷（BLDC），到用于高级无传感器定向控制（FOC）、以及有传感器控制等种类齐全的电机解决方案。支持有刷直流电机、步进电机、BLDC、永磁同步电机、交流感应电机和开关磁阻电机等多种电机类型。
N32G455电机系列在应用中，具有如下基础性底层技术优势，革新行业技术演进路线：
❶ 高达4个独立的具有5Msps高速采样速率的12位模数转换器（ADC），实现单芯片FOC控制两个甚至四个BLDC电机，极大降低多电机应用中的成本控制。
❷ 硬件级电机控制脉宽调制，最小脉宽低至6.9ns，具有更高的电机控制精度，实现电机精确调教和稳定运行。
❸ 片内集成模拟运算放大器、模拟比较器及12位数模转换器（DAC），更高的集成度可提升系统稳定性，并进一步降低BOM成本。
❹ 片内紧密耦合存储器，实现快速的存储器访问和调度。
❺ 内置10余种密码算法硬件加速引擎，提供硬件级的程序Flash分区保护机制，可实现对核心算法的分区存储和加密保护、核心代码分区访问、程序的安全启动等有关知识产权的保护措施，实现零附加成本防抄板、防篡改、防窃取。
——基于用户级简单易用的电机解决方案开发套件
基于N32G455系列芯片的电机控制开发套件，提供完整的电机控制算法库，支持包括MRAS在内的多种无感算法、基于正交编码的位置环控制，支持单电阻、双电阻电流采样控制，支持BLDC、FOC混合应用，支持完全独立的双电机、四电机应用，支持全参数的数据观测和参数配置，支持代码自动生成的开发流程。
图3：电机控制算法库模块架构
——功能齐全的用户级评估板
为方便用户评估，国民技术提供基于N32G455控制芯片的电机评估板，该评估板由相互分离的驱动板（包含双电阻双FOC驱动板、单电阻双FOC驱动板）和控制板组成，用户可以自由组合出相应的电机验证平台，该开发套件支持无感FOC应用评估、HALL位置检测FOC应用评估、编码器位置检测FOC应用评估。
图4：双电阻双FOC评估板
图5：单电阻双FOC评估板
——基于N32G455系列增强型微控制器的优异特性
N32G455系列采用32bit ARM Cortex-M4F内核、集成最大容量512KB Flash，144KB SRAM，集成多达17个高性能模拟器件，18个数字通讯接口，内置10余种密码算法硬件加速引擎，支持存储加密、用户分区保护、安全启动等多种安全特性，可广泛应用于白色家电、手持云台、无人飞行器、机器人、数字电源、UPS、伺服控制器等应用领域。
图6：N32G455系列型号资源配置表
史海拾趣
|
如今的开关稳压器和电源越来越紧凑，性能也日益强大，而越来越高的开关频率是设计人员面临的主要问题之一，正是它使得PCB的设计越来越困难。事实上，PCB版图已经成为区分好与差的开关电源设计的分水岭。本文针对如何一次性创建优秀PCB版图提出一些 ...… 查看全部问答＞ |
|
来源：http://bbs.c114.net/viewthread.php?tid=372433 国庆60周年，电影市场中涌现出大量关于抗ri、建国的影片，如***、风声、邓稼先等，其中风声让我感觉特别亲切。不是周迅一贯冷酷的演技感动了我，也不是李冰冰优美气质的身段刺激了我；而是风 ...… 查看全部问答＞ |
|
中心议题： 有源电力滤波器工作原理硬件电路设计软件设计系统实验结果与分析解决方案： 指令电流运算电路补偿电流发生电路随着电力电子技术的迅猛发展，电力系统中非线性负荷大量增加，各种非线性和时变性电子装置如逆变器、整流器及各种开关电源的 ...… 查看全部问答＞ |
|
最近在看这个: -----i2c源代码情景分析（Beta2）---------- 但是上面提到的-----本文档中的源代码以i2c-2.9.1包及www.arm.linux.org.uk上下载的pxa的i2c适配器的补丁2360-2为准 ----------2360-2的源码一直没有找到，网站也看了，可能我水平不行 ...… 查看全部问答＞ |
|
为了降低机动车对环境的影响，满足燃油经济性和二氧化碳排放相关立法的要求。混合动力和电动车的推行对于汽车制造商来说是一个不错的选择。未来几年，全球对于这类替代能源车辆的需求会日趋增长。 然而，电动汽车带来环保的同时，也存在自 ...… 查看全部问答＞ |
|
看到有芯片能将正电源转换成负电源，但是这样的话好像不能保证正电源和负电源的误差以及噪音相同。我使用正负电源给一种电流反馈运放供电，最大电压±7.5V，根据我的放大倍数，我想要±7~±7.5V的电压，请问是否有合适的芯片推荐？最好能低纹波。谢 ...… 查看全部问答＞ |
|
static void OS_InitRdyList (void){ INT16U i; INT8U *prdytbl; OSRdyGrp = 0x00; ready list& ...… 查看全部问答＞ |
|
PIC12F508单片机是没有中断的，定时器、按键中断只能是查询方式。 编译器用的XC8，编译环境IDE用的是MPLAB X IDE。 下载器是PICKIT3. 原来的电风扇就两个档，不能摇头，一直对着人吹，对健康不利。所以进行改造。 功能与结构： 两个LED是指 ...… 查看全部问答＞ |