FU6832L產(chǎn)品介紹

FU6832L是一款集成電機(jī)控制引擎(ME)和8051內(nèi)核的高性能電機(jī)驅(qū)動(dòng)專(zhuān)用芯片，ME集成FOC、MDU、LPF、PI、SVPWM/SPWM等諸多硬件模塊，可硬件自動(dòng)完成電機(jī)FOC/BLDC運(yùn)算控制; 8051內(nèi)核用于參數(shù)配置和日常事務(wù)處理，雙核并行工作實(shí)現(xiàn)各種高性能電機(jī)控制。其中8051內(nèi)核大部分指令周期為1T或2T，芯片內(nèi)部集成有高速運(yùn)算放大器、比較器、Pre-driver、高速ADC、高速乘/除法器、CRC、SPI、I2C、UART、LIN、多種TIMER、PWM等功能，內(nèi)置高壓LDO，適用于BLDC/PMSM電機(jī)的方波、SVPWM/SPWM、FOC驅(qū)動(dòng)控制。

圖1 FU6832L 功能框圖

FU6832的有感啟動(dòng)無(wú)感運(yùn)行FOC應(yīng)用特點(diǎn)：

• FOC固化，運(yùn)行速度快：運(yùn)行使用無(wú)感運(yùn)行方式，無(wú)感FOC的所有運(yùn)算都是硬件實(shí)現(xiàn)，節(jié)約了軟件運(yùn)行時(shí)間，最高PWM頻率可達(dá)50KHz，可應(yīng)用于超高速電機(jī)；

• 控制精度和效率高：FOC采用Q15格式，角度360°擴(kuò)展到2^15，角度分辨率可達(dá)0.01°，可對(duì)電機(jī)實(shí)現(xiàn)高精度控制；優(yōu)化的位置估算算法可實(shí)現(xiàn)控制高效率；

• 靜音效果好：FOC算法可以精確控制驅(qū)動(dòng)電流為光滑正弦波，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小，可加入死區(qū)補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)超靜音工作；

• 啟動(dòng)特性好：啟動(dòng)使用有感啟動(dòng)方式，在轉(zhuǎn)速達(dá)到最高轉(zhuǎn)速的5%~10%且估算角度在一定范圍內(nèi)時(shí)切到無(wú)感運(yùn)行模式，保證了啟動(dòng)可靠性和平穩(wěn)性；啟動(dòng)速度快，啟動(dòng)時(shí)間比常規(guī)啟動(dòng)方式短50% ；

• 最低轉(zhuǎn)速更低：電機(jī)在轉(zhuǎn)速太低時(shí)，其運(yùn)行電流和反電動(dòng)勢(shì)很小，采用無(wú)感運(yùn)行方式控制誤差太大，對(duì)于有感啟動(dòng)無(wú)感運(yùn)行方案，在要求轉(zhuǎn)速做到更低時(shí)（例如要求五對(duì)極電機(jī)要求跑50RPM。），可切換到有感運(yùn)行方式；

• 硬件電路簡(jiǎn)單：內(nèi)部集成高速運(yùn)算放大器、高壓 LDO和Pre-Drive，可以直接連接MOS管驅(qū)動(dòng)電機(jī)，簡(jiǎn)化外圍電路，降低產(chǎn)品成本,提高系統(tǒng)的可靠性。

有感啟動(dòng)無(wú)感運(yùn)行FOC方案應(yīng)用：

為方便客戶(hù)開(kāi)發(fā)，峰岹公司在基于FU6832開(kāi)發(fā)了有感啟動(dòng)無(wú)感運(yùn)行FOC驅(qū)動(dòng)方案示例程序，其具備以下特性：

1. 啟動(dòng)控制

（1） 通過(guò)霍爾檢測(cè)電機(jī)初始狀態(tài)，在滿(mǎn)足轉(zhuǎn)速達(dá)到最高轉(zhuǎn)速的5%~10%且估算角度在一定范圍內(nèi)條件之前，使用有感FOC控制方式，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)啟動(dòng)（包含順風(fēng)啟動(dòng)和逆風(fēng)啟動(dòng)），提高啟動(dòng)可靠性

（2） 為了減小啟動(dòng)噪音，有感啟動(dòng)也采用正弦波驅(qū)動(dòng)方式，在霍爾兩個(gè)狀態(tài)之間的角度增量通過(guò)上一拍的轉(zhuǎn)速計(jì)算得到

（3） 可根據(jù)需要調(diào)整啟動(dòng)力矩和啟動(dòng)時(shí)間

（4） 啟動(dòng)使用電流閉環(huán)控制方式，可實(shí)現(xiàn)寬電壓?jiǎn)?dòng)，可設(shè)定最大啟動(dòng)電流限流

2. 控制方式

（1） 電流閉環(huán)為內(nèi)環(huán)，恒風(fēng)量控制、恒轉(zhuǎn)矩控制、恒速度控制、恒功率控制等多種控制可選為外環(huán)。

（2） 調(diào)速接口有：SREF模擬調(diào)速，PWM調(diào)速，Clock調(diào)速、IR紅外調(diào)速，UART串口調(diào)速。

3. 狀態(tài)顯示

通過(guò)LED亮燈狀態(tài)表示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和故障信息。

4. 保護(hù)控制

內(nèi)部包含全面的保護(hù)，可根據(jù)需要選擇使能對(duì)應(yīng)的保護(hù)，再根據(jù)實(shí)際情況微調(diào)即可。

（1） 過(guò)壓保護(hù)：大于過(guò)壓電壓門(mén)限觸發(fā)過(guò)壓保護(hù)，小于恢復(fù)電壓門(mén)限系統(tǒng)重啟

（2） 欠壓保護(hù)：小于欠壓電壓門(mén)限觸發(fā)欠壓保護(hù)，大于恢復(fù)電壓門(mén)限系統(tǒng)重啟

（3） 過(guò)流保護(hù)：大于過(guò)流電流門(mén)限觸發(fā)過(guò)流保護(hù)

（4） FO保護(hù)：大電流沖擊觸發(fā)硬件過(guò)流保護(hù)，系統(tǒng)不重啟

（5） 堵轉(zhuǎn)保護(hù)：可設(shè)定堵轉(zhuǎn)重啟時(shí)間，以及堵轉(zhuǎn)重啟次數(shù)

（6） 缺相保護(hù)：電機(jī)線(xiàn)接觸不良時(shí)，可實(shí)現(xiàn)缺相保保護(hù)，重啟時(shí)間和次數(shù)可設(shè)定

（7） 過(guò)溫保護(hù)：大于過(guò)溫設(shè)定值觸發(fā)過(guò)溫保護(hù)，小于溫度恢復(fù)值系統(tǒng)重啟

（8） 過(guò)功率保護(hù)：過(guò)功率保護(hù)可以選用過(guò)輸入功率保護(hù)和過(guò)輸出功率保護(hù)，當(dāng)功率到達(dá)設(shè)定功率保護(hù)閾值時(shí)，可采用降速處理或停機(jī)處理

（9） 運(yùn)放偏置電壓異常保護(hù)：控制板上電后，在電機(jī)運(yùn)行之前，先讀取運(yùn)放的輸出是否在正常范圍內(nèi)，如果不是則報(bào)錯(cuò)，電機(jī)不啟動(dòng)

5. 用戶(hù)接口

內(nèi)部包含多種用戶(hù)接口方式，可根據(jù)需要選擇使能對(duì)應(yīng)的接口，實(shí)現(xiàn)控制需要。

（1） Key接口：定義按鍵接口，按鍵掃描給出Key命令，用戶(hù)可自定義Key命令，如ONOFF、FR控制命令，加減速等。

（2） SREF接口：ADC采樣電位器值，給出SREF命令，用戶(hù)可自定義SREF命令，如

閉環(huán)Speed參考值

（3） PWM接口：捕獲PWM信號(hào)，獲取PWM Duty，給出PWM命令，用戶(hù)可自定義PWM命令，如閉環(huán)Speed參考值

（4） Clock接口：捕獲PWM信號(hào)，獲取PWM 的頻率，給出PWM命令，用戶(hù)可自定義PWM命令，如閉環(huán)Speed參考值

（5） IR接口：定義紅外接口，紅外掃描接收紅外數(shù)據(jù)后給出IR命令，用戶(hù)可自定義IR命令，如ONOFF、FR控制命令，閉環(huán)Speed參考值

（6） UART接口：UART掃描接收UART數(shù)據(jù)并給出UART命令，用戶(hù)可自定義UART命令，如ONOFF、FR控制命令，閉環(huán)Speed參考值

（7） Buzzer接口：定義蜂鳴器接口，蜂鳴器掃描接收控制命令，實(shí)現(xiàn)報(bào)警或者提示音控制，用戶(hù)可自定義，如按鍵提示音控制、檔位提示音控制。

6. 調(diào)試接口

在默認(rèn)功能特性情況下，程序給出Customer.h文檔作為用戶(hù)調(diào)試接口，用戶(hù)只需修改相應(yīng)參數(shù)便可實(shí)現(xiàn)電機(jī)通用功能控制。

FU6832L開(kāi)發(fā)板介紹

FU6832L開(kāi)發(fā)板供電支持3V-24V,最大電流10A設(shè)計(jì)；兼容所有控制方式，僅需跳帽選擇短路即可；VDD5可配置內(nèi)部或者外部；開(kāi)發(fā)板集成了模擬調(diào)速，PWM調(diào)速，I2C通信，串口通信，SPI通信，F(xiàn)G信號(hào)反饋，用戶(hù)按鍵，蜂鳴器警示，LED報(bào)錯(cuò)等功能接口；

隨同開(kāi)發(fā)套件，提供包括MCU用戶(hù)手冊(cè)，PDF原理圖以及開(kāi)發(fā)板軟件程序代碼參考，仿真器等，為開(kāi)發(fā)者提供了穩(wěn)定的設(shè)計(jì)參考和完善的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境，能夠有效幫助開(kāi)發(fā)者提高開(kāi)發(fā)效率、縮短開(kāi)發(fā)周期、優(yōu)化設(shè)計(jì)質(zhì)量、加快產(chǎn)品研發(fā)和上市時(shí)間。

圖1：產(chǎn)品實(shí)物圖

開(kāi)發(fā)板基本參數(shù)

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