STM32实现FOC直流无刷BLDC电机-外围电路

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了STM32实现FOC直流无刷BLDC电机-外围电路。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

永磁同步电机和无刷直流电机(BLCD)具有更高效、运行更安静、扭矩波动小、响应速度快、更可靠等优点,正用于越来越多的应用,替代直流有刷电机。尽管结构不同,但所有三相永磁电机(BLDC、PMSM或PMAC)都是由脉冲宽度调制(PWM)的三相桥(三个半桥)驱动,以便采用频率幅度可变的电压和电流为电机供电。随着工业4.0和物联网(IoT)的快速发展,以及对更高
电机控制效率的迫切需求,无刷直流(BLDC)电机越来越多地应用于各种应用领域。样例包括:
工业和自动化,用于鼓风机、冷却风扇和工业机器人
新兴高科技,用于无人机、万向节控制和仓库协作机器人
家庭应用,用于电动和自动化工具及真空吸尘器

stm32g431 foc,stm32,嵌入式硬件,单片机
面向三相无刷直流(BLDC)电机的半导体STSPIN驱动器,包括三相桥配置的功率驱动器和带有适用于霍尔效应传感器的内置解码逻辑的集成解决方案。我们的BLDC电机驱动器还配有PWM电流控制器,可通过来自电机或运动控制系统主机(微控制器、DSP或FPGA)的运动指令驱动BLDC电机。除了集成功率MOSFET和相关驱动电路,驱动器还具有防过热、过电流和欠压情况发生的保护和诊断特性,提升设计的稳定性和可靠性。STSPIN三相BLDC电机驱动器IC可提供多种节省空间的散热增强型封装,为各种额定电压和电流范围的电机和运动控制系统提供优化的即用型解决方案。

stm32g431 foc,stm32,嵌入式硬件,单片机

1.奥鲲电子选用主控芯片STM32F401RET6做的一款BLDC直流无刷600W驱动器.

技术参数

32位ARM® Cortex™-M4 的 MCU;动态 Efficiency™ 微控制器可用于医疗、消耗品和工业应用;USB 2.0 OTG FS/HS、USART、SPI、I²C、SDIO、I²S。

256kB Flash内存,专有代码读出保护

64kB SRAM内存与硬件奇偶校验

12 位 ADC、16 位/32 位计时器

低静态线性稳压器的MCU电源在待机模式

具有全套保护功能的监控机制,热停机、短路和过载保护

数字霍尔传感器和正交再编码输入

ST-LINK/V2编程器和调试器

易于使用CAN\RS485总线

用于功率级温度监测的NTC传感器

stm32g431 foc,stm32,嵌入式硬件,单片机

上述为原理图部分,下图为原理图接口定义配置。

stm32g431 foc,stm32,嵌入式硬件,单片机stm32g431 foc,stm32,嵌入式硬件,单片机

一个驱动器好不好用在于PCB布局上,大功率影响太多信号采样及芯片信号稳定性;在PCB布局上有所考究。(1A电流模拟GND与VBAT正向电压间距>10mil;以铜厚35um,基本可以于1比1的比例进行设计,也就是1A的电流可以以1mm的比例导线来设计,对应10A电流;导线最少为30mil)

stm32g431 foc,stm32,嵌入式硬件,单片机stm32g431 foc,stm32,嵌入式硬件,单片机

stm32g431 foc,stm32,嵌入式硬件,单片机
TOP
stm32g431 foc,stm32,嵌入式硬件,单片机
BOT

PCB布局总结点:

(1)对于易产生噪声的,例如时钟发生器和晶振等高频器件,尽量放置在靠近CPU的时钟输入端。底部不要布线

(2)大电流电路和开关电路也容易产生噪声,这些应该远离逻辑控制电路和存储电路等高速信号电路,尽量把控制板和功率板的分开,利用接口来连接。

(3)高压元器件和低压元器件之间最好要有较宽的电气隔离带。一般环境中的间隙安全电压为200V/mm,也就是5.08V/mil。所以板子上的高压和低压之间要注意足够的安全间距。

(4)在电源和芯片周围尽量放置去耦电容和滤波电容。印制电路板的走线、引脚连线和接线都有可能带来较大的寄生电感,导致电源波形和信号波形中出现高频纹波和毛刺。对于电源转换芯片,或者电源输入端,布置一个10uF或者更大的电容,以进一步改善电源质量。

(5)导线通过两个焊盘之间而不与其连通的时候,应该与它们保持最大且相等的间距,同样导线和导线之间的间距也应该均匀相等并保持最大。

(6)当印制导线的铜膜厚度为0.05mm时,印制导线的载流量可以按照20A/mm2进行计算,即0.05mm厚,1mm宽的导线可以流过1A的电流。

所以对于一般的信号线来说10~30mil的宽度就可以满足要求了;高电压,大电流的信号线线宽大于等于40mil,线间间距大于30mil。电源线和地线的宽度尽量加粗,一般情况下至少需要50mil。为了保证导线的抗剥离强度,在板面积和密度允许的范围内,应该采用尽可能宽的导线来降低线路阻抗,提高抗干扰性能。(当然还可以开窗铺锡解决)

(7)导线上的干扰主要有导线之间引入的干扰、电源线引入的干扰和信号线之间的串扰等。走线及接地方式要干净,具备好的电磁兼容性。

(8)对于高频或者其他一些重要的信号线,例如时钟信号线,可以采用走线要尽量宽、包地的形式使其与周围的信号线隔离起来(用一条封闭的地线将信号线“包裹”起来)
 文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-793952.html

到了这里,关于STM32实现FOC直流无刷BLDC电机-外围电路的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • 直流无刷电机FOC控制算法 理论到实践 —— 实践

    关于直流无刷电机FOC控制算法的理论章节,本人已经在前两章进行过详细说明,大家可以自行进行阅读,请务必了解过理论之后再来学习如何具体进行实现。 直流无刷电机FOC控制算法 理论到实践 —— 理论(一) 直流无刷电机FOC控制算法 理论到实践 —— 理论(二) 本章节

    2023年04月11日
    浏览(40)
  • 直流无刷电机FOC控制算法 理论到实践 —— 理论(一)

    说明:图片素材来源于网络 1.1 FOC由来 什么是FOC? FOC英文全程为 field-oriented control ,即 磁场定向控制 ,也称之为 矢量控制 ,主要应用于直流无刷电机的控制,通过此控制算法可以实现对直流无刷电机的精确控制。 那么怎样才能称之为精确控制,FOC和普通的六步换相控制有

    2024年02月02日
    浏览(37)
  • 直流无刷电机FOC控制算法 理论到实践 —— 理论(二)

    上一章节:FOC直流无刷电机控制算法 理论到实践 —— 理论(一) 下一章节:直流无刷电机FOC控制算法 理论到实践 —— 实践 说明:部分图片素材来源于网络 续上一章: FOC直流无刷电机控制算法 理论到实践 —— 理论(一)(点击跳转) 下一章: 直流无刷电机FOC控制算法 理

    2024年02月07日
    浏览(34)
  • 【正点原子】STM32电机应用控制学习笔记——2.直流无刷电机基础知识

    没有电刷,无换向器的电机,也称为无换向器电机。 主要是定子和转子,而直流有刷电机多的是换向器和电刷。 而直流有刷的定子是N和S的永磁体,而无刷是三个线圈饶阻。 直流有刷是定子是饶阻,无刷的定子是N和S的永磁体。两者的转子和定子恰好是相反的。也是他们最大

    2024年02月03日
    浏览(62)
  • 基于STM32的300W无刷直流电机驱动方案

    近些年,由于无刷直流电机大规模的研发和技术的逐渐成熟,已逐步成为工业用电机的发展主流。围绕降低生产成本和提高运行效率,各大厂商也提供不同型号的电机以满足不同驱动系统的需求。现阶段已经在纺织、冶金、印刷、自动化生产流水线、数控机床等工业生产方面

    2024年02月12日
    浏览(33)
  • 【零基础玩转BLDC系列】基于霍尔传感器的无刷直流电机控制原理

    无刷直流电机(Brushless Direct Current Motor, 简称BLDC)采用电子开关电路来代替直流电机的机械换向器或电刷进行换向,提高了控制系统的可靠,性能上相较一般的传统直流电机有很大优势。无刷直流电机是永磁同步电机的一种,并不是真正的直流电机,其实质是直流电源输入,

    2024年02月02日
    浏览(31)
  • 9-基于STM32无刷直流电机控制器的设计仿真与实现(原理图+源码+仿真工程+论文+PPT+参考英文文献)

    包含此题目毕业设计全套资料: 原理图工程文件 原理图截图 仿真模型工程文件 仿真截图 低重复率文档(22642字) 英文文献及翻译 资料链接 1.基于单片机实现无刷直流电机控制器的设计,完成系统芯片选型; 2.确定无刷直流电机控制器的总体设计方案; 3.给出系统的硬件设计

    2024年02月07日
    浏览(47)
  • 【零基础玩转BLDC系列】无刷直流电机无位置传感器三段式启动法详细介绍及代码分享

    无刷直流电动机基本转动原理等内容请参考《基于霍尔传感器的无刷直流电机控制原理》、《基于反电动势过零检测法的无刷直流电机控制原理》与《以GD32F30x为例定时器相关功能详解》,BLDC基本原理及基础知识本篇不再赘述。 直流无刷电机由于定子绕组的反电动势与电机的

    2023年04月08日
    浏览(77)
  • 无刷直流电机32位MCU解决方案

    电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。它的主要作用是产生驱动转矩,作为用电器或各种机械的动力源。发电机在电路中用字母G表示。它的主要作用是利用电能转化为机械能。 无刷直流电动机的工作原理:无刷直流电机是永磁式同步电机的一种,

    2024年02月12日
    浏览(34)
  • 三相直流无刷电器驱动器(BLDC)

    说明 所有的硬件和代码已经开源,请移步代码开源连接 首先这个项目这个是自己学习的时候做的,目前已经验证霍尔有感方案,其他的还没验证。 如果当中存在问题,欢迎评论区一起讨论。 介绍 stm32直流电机控制 采用STM32F103C6T6A作为主控 主控与驱动分离 采用三相逆变桥电

    2024年02月04日
    浏览(32)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包