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            1. 编者按:随着经济的发展,工业、家电领域对电机的需求逐渐增长,国家也积极推出相关的政策与标准。鉴此,电子发烧友网特别策划《电机控制技术专题》,期在工程师设计较为常见的电机控制领域,如MCU、电机驱动等方案中提供有价值的参考。

              《智能电表技术专题》调查问卷

              厂商MCU方案比较

              MCU方案

              今天,MCU技术的最近发展允许电机能在更低的成本下更高效地运行。在某些市场上,这能加快从机电向电子控制的转变,从而能实现变速电机控制以优化电机的工作效率,并在器件的层面上降低所有应用的成本。家用电子设备中的电子电机控制要求、工业和汽车市场促进了对具有先进的电机控制外设的MCU的需求。

              MCU方案总结

              各家电机MCU方案中,均已32位和16位微控制器为主,其中德州仪器和飞思卡尔的MCU产品种类最齐全,C2000系列芯片与Kinetis系列芯片更是德州仪器和飞思卡尔主推的电机控制MCU产品。

              厂商TI飞思卡尔英飞凌ST微芯
              32位

              TMS320F280200DA
              主频:40MHz
              定时器:3x32Bit GP,1 WD
              PWM:8Ch
              FLASH:16K Words
              ADC:12-Bit
              I2C:1
              SPI:1
              UART(SCI):1
              GPIO:20
              价格:2.15$| 1ku

              MVF30NN151CKU26
              内核:ARM Cortex A5
              定时器:电机控制/通用定时器、周期中断定时器、低功耗定时器、MAC接口IEEE 1588定时器
              RAM:1.5MB
              GPIO:37
              价格:10000@62.25 ¥each

              XMC4500-F100K1024
              内核:ARM Cortex-M4
              主频:120MHz
              RAM:160KB
              DMA:12Ch
              接口:UART、SPI、I2S、I2C
              定时器、PWM、Delta-sigma调解器、Position接口等多种组合
              价格:6.55 € |1 Ku

              STM32L051C6
              内核:ARM Cortex-M0
              主频:32MHz
              FLASH:32KB
              定时器:5X16位(IC/OC/PWM),2xWD,RTC,System
              ADC:10x12Bit
              RAM:8 KB
              价格:

              ——
              16位

              MSP430F2616
              主频:16MHz
              定时器:1 16-bit (3CCR),1 16-bit(7CCR),1WD/Interva
              FLASH:92K Words
              ADC:8Ch,12-Bit
              I2C:2
              SPI:2
              GPIO:48
              DMA:3
              价格:5.85 $| 1ku

              MC56F8006
              主频:32MHz
              定时器:1个16位双通道定时器(输入捕捉、PWM、周期、中断)
              FLASH:16KB
              RAM:2KB
              ADC:32Ch x 16Bit
              GPIO:13
              价格:10000 @10.58¥ each

              ————

              dsPIC33EP512MU810
              CPU处理速度:70MIPS
              引脚数:100
              定时器:4x32Bit
              UART:4
              SPI:4
              I2C:2
              RAM:53248 Bytes
              FLASH:512KB
              价格:2.24$

              8位——

              MC9S08PA16VLD
              总线频率:16MHz
              定时器:2定时器???,可配置为输入捕捉、输出比较。PWM模式
              FLASH:16KB
              ADC:12Ch,12-Bit
              I2C:1
              SPI:1
              SCI:2
              GPIO:37
              价格:5.85 10000 @ 5.00 ¥each

              ————

              PIC12F1822
              CPU处理速度:8MIPS
              引脚:8
              RAM:128KB
              定时器:2x8 Bit 1x16 Bit
              UART:1
              SPI:1
              I2C:1
              FLASH:3.5KB
              价格:5.66¥每片

              厂商驱动方案比较

              驱动方案

              在家用及工业应用中,一个电机系统通常都会带有几个驱动???,驱动电路的性能很大程度上影响着整个电路系统的工作状态。在很多应用场合,都要求电机具有高效、可靠、节能以及低成本等性能,而如今电机驱动设备的功耗常常占整个系统功耗的三分之二,所以开发更节能高效的电机驱动系统势在必行。

              驱动方案总结

              目前,TI、飞思卡尔、英飞凌、ST、微芯几家厂商电机驱动方案多采用MOS管桥式PWM脉宽调制。随着技术的发展MOS官的桥式驱动芯片会逐渐凸显出其优势,但其功耗大的弊端也不能忽视。

              厂商TI飞思卡尔英飞凌ST微芯
              驱动方案

              三相无刷前置驱动:
              DRV8301:
              Vs:4V~60V
              工作温度:(C):
              -40~125
              灌电流:2.3A
              拉电流:1.7A
              控制方式:PWM
              价格:2.50$ | 1ku
              MOSFET 驱动器:
              TPS2816:
              Vcc:4V~14V
              输出电流峰值:2A
              工作温度(C):
              -40~125
              上升时间:14ns
              下降时间:14ns
              价格:0.755$ | 1ku

              功率??榍鳎?/b>
              MC33937:
              3个高边FET预驱动器
              3个低边FET预驱动器
              输入电压:8.0V~40V
              栅极驱动:>1.0A
              电力驱动:
              MPC17510:
              单片集成H桥
              200kHz的PWM控制输入频率
              工作温度(C):-30~65
              输入电压:2V~15V
              导通电阻:0.55Ohm
              输出电流:1A(DC)~3A

              伺服与步进电机驱动:
              TLE4205:
              输出电流:-1A~1A
              工作温度:-40~150
              供电电压:-0.3V~15V
              集成全桥驱动器:
              TLE5205G:
              工作温度:-40~150
              输出电流峰值:6A
              PWM频率:25kHz
              提供低静态电流模式

              标准功能电机驱动
              L99MD01:
              最大输出电流:1A
              控制:PWM
              工作电压:3.0V~5.3V
              功率级
              L6384E:
              操作温度:-40~125
              输入电压:11.5V~17V
              最大转换频率:400KHz

              3相BLDC电机驱动
              MCP8024:
              工作温度:-40~150
              控制:PWM
              输入电压:6V~40V
              输出电流峰值:0.5A(12V)
              全桥驱动器
              MTS2916A:
              工作电压:10V~40V
              工作温度:-40~105
              控制:PWM

              网友互动

              电机控制,MCU、DSP还是FPGA?

              不同应用对电机控制器的要求有很大区别。目前市场上的控制器/驱动器解决方案各有千秋,包括了针对特定简单应用的标准控制器/驱动器,以及采用外部缓冲栅极驱动器和功率级的MCU、DSP和FPGA。

              MCU是目前市场上的主流控制方案,适用于高、中、低端电机控制;DSP数据处理能力较强、运算速度快,一般适用于高端复杂的电机系统,但是依赖于软件算法的成熟性和稳定性;FPGA通过集成逻辑电路及专用电机驱动,能够很好地适用于定制化的电机系统,但是在电机的通用控制性略有不足。【详情】

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