原创用于安全关键应用的无传感器马达控制解决方案

 2014-8-9 13:23  978 19 19 分类: 工业电子

Microsemi – SmartFusion2 SoC：用于安全关键应用的无传感器马达控制解决方案 对于安全具有关键性的应用来说，由于中断和相关的服务例程而导致缺乏确定性，因此使用微型控制器来实现马达控制的效果并不令人满意 此外，基于微控制器的实施方案无法处理超过一个马达，严重限制了其达到高性能 (在取样时间小于10μs和开关频率高于100kHz下达到数万RPM) 的能力。图1总结了现今使用微控制器的马达控制工程师所面对的大多数挑战，以及SmartFusion2 SoC FPGAs-based解决方案为设计工程师带来的价值。

使用美高森美SmartFusion2 SoC FPGA，用户可以选择各种替代方案： 1. 具有严格中断屏蔽控制的纯软件解决方案 2. 分区的硬件和软件解决方案，硬件用于处理马达控制算法的关键部分 3. 确保更快的速度和确定性实施的纯硬件解决方案所有这些选项都是可调节的，用于控制单一或多个 (最多六个) 马达，在极小密度和小占位面积器件中采用多种算法。现今可以使用的算法包括：PMSM/ BLDC的无传感器FOC、使用霍尔的FOC、使用编码器的FOC、用于感应马达的VFD。对于纯硬件实施方案，用户可通过Libero SoC获得完整的IP模块组合，涵盖Clarke和Inverse Clarke、Park和Inverse Park以及先进的PI控制器。此外，也提供转子位置GUI控制，用于马达配置以达到单一马达30KRPM，或者配置六个马达，使用时分多路复用算法在单一设备中并行运行。该GUI还可以显示来自FPGA器件的实时信号，这对于调试是非常有用的。总括而言，美高森美坚固耐用的SoC SmartFusion2和Igloo2 FPGA器件具有较大的密度，允许设计人员在ASSP、CPLD或其它分立器件中结合马达控制实施方案和附加功能。这种高集成度进一步节省了BoM成本、减小了电路板空间、提升了系统的总体可靠性，并且简化了采购过程。