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    • 介紹目錄
    • 1、電動工具硬件介紹
    • 2、反電勢采樣及計算原理
    • 3、基于TIMER2提取有效過零信號
    • 4、啟動過程主要參數(shù)調(diào)試
    • 5、電機運行參數(shù)補償
    • 6、程序主要框架
  • 推薦器件
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【晟矽課堂】MS32F031在電機工具上的應用

2023/04/18
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介紹目錄

CONTENTS

電動工具硬件介紹

反電勢采樣及計算原理

基于TIMER2提取有效過零信號

啟動過程主要參數(shù)調(diào)試

電機運行補償參數(shù)

程序主要框架

1、電動工具硬件介紹

電源管理

通過調(diào)速開關自上電,上電保持功能,低功耗模式。兩路LDO供電,12V輸出給柵極驅(qū)動部分供電;5V芯片供電。

芯片外設資源情況

芯片內(nèi)置運放,直接通過內(nèi)置運放采樣電流。集成2路比較器,比較器1做反電勢采樣過零點比較;比較器2做硬件過流剎車信號輸出。BLDC支持比較器模式,三路ADC采樣模式,單路ADC反電勢采樣模式。

調(diào)速開關

VR調(diào)速開關線性調(diào)速,支持正反轉控制,照明燈。支持MOS管NTC溫度保護,母線電壓采集,電壓保護。

三相逆變橋

采用6路N管三相逆變橋,外置3路三柵極驅(qū)動,直流母線電流采樣。

反電勢采樣

三路反電勢ADC采樣,外置虛擬中性點,支持比較器模式,支持單路反電勢虛擬中性點采樣。

2、反電勢采樣及計算原理

PWM_ON方式虛擬中性點分壓反電勢采樣

優(yōu)勢:

單一通道采樣,節(jié)省ADC通道資源

支持小占空比采樣

虛擬中性點分壓反電勢計算

虛擬中性點分壓反電勢最小值:

基于霍爾夫電流定律

虛擬中性點分壓反電勢最大值:

根據(jù)硬件參數(shù)預先算好常量,節(jié)省代碼運算量。反電勢過零點中間值根據(jù)硬件參數(shù),可以適當微調(diào),保證電機運行后反電勢盡可能對稱即可。

ADC電流采樣

采用TIMER1更新事件觸發(fā)電流采樣,DMA通道數(shù)據(jù)傳輸。ADC通道順序反相采集,優(yōu)先采樣電流。

3、基于TIMER2提取有效過零信號

TIMER2外設基本配置

采用32位定時器2,向上計數(shù)模式,預分頻成1us 計數(shù)周期。開啟溢出中斷,通道1、通道2 中斷。

有效提取過零信號

在檢測到過零點信號后,屏蔽過零點檢測,設置過零點屏蔽時間T1。

延時換向:在檢測到過零點信號后,通過定時器2,讀取前一刻過零點到當前過零點的計數(shù)值;并設定延遲換向時間T2。

4、啟動過程主要參數(shù)調(diào)試

脈沖注入原理

線圈電感受轉子位置和繞組電流的影響。

基于定子鐵心的磁飽和原理,轉子從永磁體對帶鐵心的線圈繞組有增磁和去磁作用;當轉子N極靠近繞組線圈時,繞組線圈電感變小,當N極距繞組線圈±90°電角度時,電感增大。

設置恰當?shù)拿}沖寬度,獲取電流峰值,判定轉子位置。

定義啟動初始扇區(qū)時間

根據(jù)電機負載情況,設置合理的啟動時間參數(shù)。

5、電機運行參數(shù)補償

過零點檢測閾值補償

根據(jù)電機轉速,合理設置過零點檢測閾值補償,轉速越高提前量越大。根據(jù)電機轉速、負載狀況設定超前角,轉速越高、負載越大,超前角越大。

超前角設定

6、程序主要框架

關鍵中斷函數(shù)

主要任務時基掃描

推薦器件

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