面向高效能應(yīng)用的電機控制主控芯片及解決方案

電機作為主要的機電能源轉(zhuǎn)換裝置，其應(yīng)用范圍已遍布國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域，無論是在人們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫陌咨译姷燃矣秒娖?，還是無人飛行器等消費電子產(chǎn)品，以及各類機器人等工業(yè)控制產(chǎn)品等方面，都有著極為廣泛的應(yīng)用。在我國供應(yīng)的電能中有近60%是用于電機運轉(zhuǎn)而消耗，因此降低電機能耗可以有效地提高能源利用率。目前電機也由早期的交流電機轉(zhuǎn)向使用直流無刷電機（BLDC）以提高能效利用率，高效節(jié)能是整個電機行業(yè)的發(fā)展趨勢。

基于MCU控制的無刷直流電機消除了刷子磨損和弧形機構(gòu)，該技術(shù)使電機具有更高的效率，更高的轉(zhuǎn)矩-慣量比，更高的速度性能，更低的噪聲，更好的熱效率和低EMI特性。從而使電機在更低成本下可以更為高效的穩(wěn)定可靠運行，并從整體上降低了整機成本。
——基于N32G455系列MCU的一拖多電機控制解決方案
N32G455系列芯片為已發(fā)布的通用增強型處理器，支持FPU及DSP高速的處理能力、集成4個獨立的12bitADC、內(nèi)置4個獨立的運算放大器和7個高速模擬比較器，適用于單芯片控制多電機的應(yīng)用。同時，為了加快用戶開發(fā)，縮短客戶產(chǎn)品上市時間，國民技術(shù)提供了包括各類電機控制底層算法、評估板和相關(guān)開發(fā)文檔等全套用戶級開發(fā)套件和應(yīng)用指導(dǎo)，開發(fā)套件囊括了從基本的直流無刷（BLDC），到用于高級無傳感器定向控制（FOC）、以及有傳感器控制等種類齊全的電機解決方案。支持有刷直流電機、步進(jìn)電機、BLDC、永磁同步電機、交流感應(yīng)電機和開關(guān)磁阻電機等多種電機類型。

N32G455電機系列在應(yīng)用中，具有如下基礎(chǔ)性底層技術(shù)優(yōu)勢，革新行業(yè)技術(shù)演進(jìn)路線：

? 高達(dá)4個獨立的具有5Msps高速采樣速率的12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），實現(xiàn)單芯片F(xiàn)OC控制兩個甚至四個BLDC電機，極大降低多電機應(yīng)用中的成本控制。

? 硬件級電機控制脈寬調(diào)制，小脈寬低至6.9ns，具有更高的電機控制精度，實現(xiàn)電機精確調(diào)教和穩(wěn)定運行。

? 片內(nèi)集成模擬運算放大器、模擬比較器及12位數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC），更高的集成度可提升系統(tǒng)穩(wěn)定性，并進(jìn)一步降低BOM成本。

? 片內(nèi)緊密耦合存儲器，實現(xiàn)快速的存儲器訪問和調(diào)度。

? 內(nèi)置10余種密碼算法硬件加速引擎，提供硬件級的程序Flash分區(qū)保護(hù)機制，可實現(xiàn)對核心算法的分區(qū)存儲和加密保護(hù)、核心代碼分區(qū)訪問、程序的安全啟動等有關(guān)知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)措施，實現(xiàn)零附加成本防抄板、防篡改、防竊取。

——基于用戶級簡單易用的電機解決方案開發(fā)套件

基于N32G455系列芯片的電機控制開發(fā)套件，提供完整的電機控制算法庫，支持包括MRAS在內(nèi)的多種無感算法、基于正交編碼的位置環(huán)控制，支持單電阻、雙電阻電流采樣控制，支持BLDC、FOC混合應(yīng)用，支持*獨立的雙電機、四電機應(yīng)用，支持全參數(shù)的數(shù)據(jù)觀測和參數(shù)配置，支持代碼自動生成的開發(fā)流程。

——功能齊全的用戶級評估板
為方便用戶評估，國民技術(shù)提供基于N32G455控制芯片的電機評估板，該評估板由相互分離的驅(qū)動板（包含雙電阻雙FOC驅(qū)動板、單電阻雙FOC驅(qū)動板）和控制板組成，用戶可以自由組合出相應(yīng)的電機驗證平臺，該開發(fā)套件支持無感FOC應(yīng)用評估、HALL位置檢測FOC應(yīng)用評估、編碼器位置檢測FOC應(yīng)用評估。
——基于N32G455系列增強型微控制器的優(yōu)異特性 
N32G455系列采用32bit ARM Cortex-M4F內(nèi)核、集成大容量512KB Flash，144KB SRAM，集成多達(dá)17個高性能模擬器件，18個數(shù)字通訊接口，內(nèi)置10余種密碼算法硬件加速引擎，支持存儲加密、用戶分區(qū)保護(hù)、安全啟動等多種安全特性，可廣泛應(yīng)用于白色家電、手持云臺、無人飛行器、機器人、數(shù)字電源、UPS、伺服控制器等應(yīng)用領(lǐng)域。