st mcu在馬達(dá)驅(qū)動(dòng)與控制應(yīng)用中的經(jīng)驗(yàn)u-easytech

1、ST MCU 在馬達(dá)驅(qū)動(dòng)與控制應(yīng)用中的經(jīng)驗(yàn)分享內(nèi)容概要ST MCU的選型經(jīng)驗(yàn)分享馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器架構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)分享 馬達(dá)驅(qū)動(dòng)基礎(chǔ)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一攬 各種架構(gòu)示例 分享一個(gè)經(jīng)典驅(qū)動(dòng)器電路軟件設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)分享STM8 電機(jī)庫(kù)STM32 電機(jī)庫(kù)自編程示例ST MCU MC DEMO KIT 引言電機(jī)驅(qū)動(dòng)與應(yīng)用已經(jīng)無處不在；國(guó)家節(jié)能政策140億元支持推廣高效節(jié)能：節(jié)能家電、節(jié)能汽車、高效電機(jī)預(yù)計(jì)2012年至2016年，我國(guó)新能源汽車電機(jī)及控制系統(tǒng)的市場(chǎng)容量將會(huì)在500億元以上ST有著豐富、成熟的電機(jī)控制和驅(qū)動(dòng)方案。U-easytech從08年開始，一直致力于配合ST MCU在電機(jī)控制中的應(yīng)用設(shè)計(jì)與市場(chǎng)推廣。

2、本次研討會(huì)將與大家分享一下ST MCU在馬達(dá)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用中的一些經(jīng)驗(yàn)。ST MCU概覽STM8SSTM32F0STM32F100STM32F103STM32F2STM32F3STM32F4超過300款型號(hào)可供選擇從低成本到高性能，全系列覆蓋 ，總有一款適合你STM8S全系列產(chǎn)品STM32全系列特性概覽ST MCU的選型（1）ST MCU的選型（2）ST MCU的選型（3）電機(jī)類型（1）12自行車電機(jī)工業(yè)電機(jī)汽車電機(jī)電機(jī)類型（2）電機(jī)類型（3）14一、傳感器的不同： 直流無刷電機(jī)(BLDC)：位置傳感器，如霍爾等； 永磁同步電機(jī)(PMSM)：速度和位置傳感器，如旋轉(zhuǎn)變壓器、光電編碼器等；三、三相電流

3、波形不同： BLDC ：近似方波或梯形波（理想狀態(tài)）； PMSM ：正弦波（理想狀態(tài)）；二、反電勢(shì)波形不同： BLDC ：近似梯形波（理想狀態(tài)）； PMSM ：正弦波（理想狀態(tài)）；四、控制系統(tǒng)的區(qū)別： BLDC：通常包括位置控制器、速度控制器和電流（轉(zhuǎn)矩）控制器； PMSM：不同控制策略的會(huì)有不同的控制系統(tǒng)；五、設(shè)計(jì)的原理與方法上的區(qū)別： BLDC：盡量拓寬反電勢(shì)波形的寬度（使之近似為梯行波）； PMSM：使反電勢(shì)接近與正弦波； 體現(xiàn)在設(shè)計(jì)上主要是定子繞組、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)（如極弧系數(shù)）上的區(qū)別。BLDC與PMSM馬達(dá)控制總體架構(gòu)STM32 FOC控制框圖17三相橋式主電路 位置檢測(cè)器的三個(gè)輸出信號(hào)通

4、過邏輯電路控制這些開關(guān)管的導(dǎo)通和截止，其控制方式有兩種：二二導(dǎo)通方式和三三導(dǎo)通方式。馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一攬P+N 結(jié)構(gòu)如下圖所示，一種簡(jiǎn)單實(shí)用的分離件三相全橋逆變電路，以A相驅(qū)動(dòng)橋臂為例。上橋臂采用P型MOS管，電源電壓直接施加在Q1B的源極。當(dāng)AH為低時(shí)，T1截止，Q1B柵源電壓UGS=0，上橋臂關(guān)斷；當(dāng)AH為高，UAH=3.3V時(shí)，UGS滿足開啟電壓要求，上橋臂導(dǎo)通。該電路結(jié)構(gòu)能夠可靠開啟和關(guān)斷各橋臂上的功率MOS管。在電路中R1和R2為下拉電阻，保證當(dāng)AH和AL無信號(hào)輸入時(shí)處于低電平狀態(tài)，保護(hù)逆變電路。 N+N MOS及驅(qū)動(dòng)逆變電路使用了IRF7822芯片作為功率開關(guān)，每片IRF782

5、2包含兩只N溝道MOSFET，可以控制三相全橋逆變電路中的一相。本電路選用IR2103S作為MOSFET專用驅(qū)動(dòng)芯片，帶有死區(qū)時(shí)間插入和欠壓封鎖功能，提高了MOS管控制的可靠性。ST L2630 集成驅(qū)動(dòng)IC(1)ST L2630 集成驅(qū)動(dòng)IC(2)IPM模塊及驅(qū)動(dòng)（1）IPM模塊及驅(qū)動(dòng)（2）IGBT模塊及驅(qū)動(dòng)（1）IGBT模塊及驅(qū)動(dòng)（2）分享一個(gè)經(jīng)典驅(qū)動(dòng)器電路（1）分享一個(gè)經(jīng)典驅(qū)動(dòng)器電路（2）分享一個(gè)經(jīng)典驅(qū)動(dòng)器電路（3）軟件設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)分享（1）STM8 電機(jī)庫(kù)（STM8MC-KIT v1.0）STM8S three-phase BLDC software library v1.0 （UM070

6、8）STM8S three-phase ACIM software library v1.0 （UM0712）軟件設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)分享（2）stm32 foc firwmare libraries v2.0STM32F103xx PMSM FOC software library STM32F103xx ACIM IFOC software librarySTM32 PMSM FOC Firmware Library v3.2 - WEB distributionSTMCWB_1.2.0_111114.exeSTM32 Digital PFC and Dual FOC MC IntegrationBL

7、DC 6步運(yùn)行基礎(chǔ)程序（有HALL）BLDC 無位置傳感程序（比較器 E.M.F）BLDC無位置傳感程序（A/D采樣E.M.F ）BLDC雙閉環(huán)控制程序三三導(dǎo)通（SPMW）基礎(chǔ)程序正弦波控制基礎(chǔ)程序（HALL/ENCode）V/F控制基礎(chǔ)程序（ACIM）軟件設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)分享（3）ST MC DEMO KITSTM32 motor control kit and librariesUET MC DEMO KIT分類及選型樹UET MC DEMO Kit（優(yōu)易特電子的電機(jī)驅(qū)動(dòng)解決方案）ST-MC-Kit基準(zhǔn)平臺(tái)STM8、STM32F0、F1、F4STU-BLDC學(xué)習(xí)平臺(tái)STM8、STM32F0、F1S

8、DK、RDK行業(yè)方案SDK：通用模塊RDK：行業(yè)參考MC-MB電機(jī)主控板STM8、STM32-X64、X144MC-DRV功率驅(qū)動(dòng)板P+N，N+N，IPM，IGBT，L6230UET MC DEMO KIT特點(diǎn)MCU類型：覆蓋了STM8S、STM32F全系列電機(jī)類型：覆蓋了BLDC、PMSM、ACIM、SRD功率范圍：從低電壓微功率，到三相380V、10KW應(yīng)用領(lǐng)域：從成本敏感的民用、家電，到高穩(wěn)定性要求的工業(yè)驅(qū)動(dòng)；用戶對(duì)象：學(xué)生、教師、科研技術(shù)人員，高校、科研院所及企業(yè)等；我們的目標(biāo)是：讓每一個(gè)用戶都可以根據(jù)自己需求，輕松的找到最適合的MCU以及評(píng)估方案，從而最快速的掌握電機(jī)控制，設(shè)計(jì)出最佳產(chǎn)品。馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一攬(按不同應(yīng)用分類的MC DEMO Kit)UET MC DEMO KIT(1)(ST-MC-Kit-STM8 )ST-MC-Kit-STM8/UET BLDC快速啟動(dòng)套件UET MC DE