Przypadek współpracy w zakresie projektu MCU Sako MOSFET i Zhaoyi Innovation (2)

Projekt schematu mikrosilnika bezindukcyjnego opartego na MCU GD32E230/F303

Telefon komórkowy dentystyczny, znany również jako telefon komórkowy doustny, jest rodzajem instrumentu medycznego specjalnie stosowanego w stomatologii. Od chwili premiery został pozytywnie przyjęty przez pacjentów i operatorów dzięki niezwykłej prędkości obrotowej, szybko zastępując elektryczny telefon komórkowy i stając się dziś niezbędnym narzędziem w pracy stomatologicznej.

W tym schemacie jako główny kontroler przyjęto MCU Zhaoyi Innovation serii GD32E230/F303, który charakteryzuje się dużą szybkością, stabilnością, niskim poziomem hałasu i niskim kosztem. Może być stosowany w stomatologii do mocowania szybkich igieł dentystycznych do wiercenia, szlifowania zębów, czyszczenia zębów i pielęgnacji urody.

Parametry elektryczne schematu silnika

· Prędkość obrotowa ≥ 300,000 0.075 obr/min, a maksymalny zakres momentu obrotowego wynosi 0.15-XNUMX N.cm
· Dodatnia i ujemna kontrola obrotów/prędkości/wyświetlanie prędkości
· Wielokanałowe sterowanie zaworami powietrza
· Hałas < 70dB

1,GD32E230 Niedrogi schemat nieindukcyjnego sterowania falą prostokątną

Charakterystyka programu

Jako główny kontroler zastosowano superwartościowy MCU GD32E230 z rdzeniem Arm Cortex-M23. W nieindukcyjnym sterowaniu falą prostokątną sygnał komutacji uzyskiwany jest głównie poprzez przejście przez zero zwrotnej siły elektromotorycznej (różnica fazowa pomiędzy sygnałem przejścia przez zero zwrotnej siły elektromotorycznej a sygnałem komutacji silnika wynosi 30° Kąt elektryczny). Aby uzyskać sygnał przejścia przez zero dla zwrotnego pola elektromagnetycznego, stosuje się metodę komparatora sprzętowego w celu porównania wykrytego napięcia na zaciskach z napięciem neutralnym silnika w celu uzyskania sygnału przejścia przez zero dla zwrotnego pola elektromagnetycznego.

Schemat ten charakteryzuje się prostym obwodem, niskim kosztem itp. i jest stosowany głównie w sprzęcie do czyszczenia zębów, pielęgnacji zębów i innych okazjach.

Schemat płytki drukowanej

Główne specyfikacje MCU serii GD32E230
· Cortex-M23 @ 72 MHz, wydajność przetwarzania 55 DMIPS· Pamięć flash: 64 KB/32 KB/16 KB· Pamięć RAM: 8 KB/6 KB/4 KB
· Szybki i precyzyjny przetwornik ADC, 12 bitów ADCx1 przy 2.6 Msps, 10 kanałów· Zaawansowany timer x1 może generować 6 uzupełniających wyjść PWM z regulowanym czasem martwym.· Ogólny licznik czasu x5· Z ochroną szyfrowania sprzętowego Flash· Wiele trybów komunikacji szeregowej: I2Cx2, SPIx2, UARTx2;· Bogate typy pakietów: TSSOP 20/LGA20/QFN28/QFN32/LQFP 32/LQFP 48· Zasilanie: 1.8 V ~ 3.6 V· Sprzętowy mnożnik jednocyklowy, sprzętowy dzielnik częstotliwości, sprzętowy dzielnik częstotliwości, zagnieżdżony kontroler przerwań wektorowych (NVIC) i inne niezależne zasoby· Zakres temperatury roboczej klasy przemysłowej: -40 ℃ ~ 105 ℃· Charakterystyka ESD dla przemysłu: 6000 V

2,GD32F303 Schemat wysokiej wydajności nieindukcyjnego sterowania FOC

Charakterystyka programu

Bezczujnikowe sterowanie FOC wykorzystuje głównie model matematyczny silnika i pewną wiedzę na temat zasad automatycznego sterowania do realizacji sterowania silnikiem. Przy sterowaniu bezindukcyjnym FOC zwykle konieczne jest zastosowanie odpowiedniego obserwatora w celu pośredniego uzyskania położenia wirnika, w celu uzyskania lepszych charakterystyk dynamicznych i statycznych, dokładności sterowania, szybkości reakcji i stabilności układu. Schemat ten został zaprojektowany przez główny MCU GD32F303 oparty na rdzeniu Arm Cortex-M4. GD32F303 ma funkcję operacji zmiennoprzecinkowej na chipie, która może lepiej ustawić proporcjonalne parametry sterowania PID i ma szybką reakcję dynamiczną.

Metodą sterowania jest metoda obserwatora pierścienia maziowego (konkretny wzór i zasada znajdują się w danych aplikacyjnych sterowania bezszczotkowym silnikiem prądu stałego). Realizowane jest to poprzez wykorzystanie zasady sterowania zmienną strukturą błony maziowej w zasadzie sterowania automatycznego. W rzeczywistości struktura zmienna jest strategią sterowania systemu sterowania strukturą zmienną, która charakteryzuje się nieciągłym sterowaniem. Przy pewnych charakterystykach zmusza system do poruszania się z małą amplitudą i dużą częstotliwością w górę i w dół określonej hiperpłaszczyzny, co często nazywamy ruchem „w trybie ślizgowym” lub „w trybie ślizgowym”. Ten tryb ślizgowy nie ma nic wspólnego z parametrami i zakłóceniami systemu i można go tak zaprojektować, aby system miał dobrą wytrzymałość.

Najważniejsze informacje techniczne

Kluczowym krokiem jest uruchomienie bezszczotkowego i nieindukcyjnego silnika prądu stałego. Aby osiągnąć cechy szybkiego i stabilnego rozruchu oraz niskiego poziomu hałasu, w tym schemacie przyjęto metodę rozruchu I/F. Istotą trybu rozruchu I/F jest generowanie wektora prądu wirującego o amplitudzie podążającej za wartością odniesienia i częstotliwości stopniowo rosnącej w uzwojeniu twornika, aby przyspieszyć rozruch wirnika. Jego cechą charakterystyczną jest to, że pracuje w stanie prędkości w pętli otwartej i prądu w pętli zamkniętej. Po transformacji współrzędnych prąd uzwojenia stojana jest rzutowany na obracający się układ współrzędnych określony przez zadany kąt położenia i jest ograniczony przez oczekiwaną wartość, co może skutecznie uniknąć przetężenia. Jego schemat blokowy sterowania pokazano na poniższym rysunku.

Prędkość obrotowa tego schematu może wynosić 100–380,000 XNUMX obr./min przy dużej i niskiej prędkości i jest odpowiednia do zastosowań w mikrosilnikach o dużej prędkości, takich jak szybkie telefony komórkowe w stomatologii medycznej, szlifierki itp.

Schemat płytki drukowanej

Główne specyfikacje MCU serii GD32F303

· Częstotliwość główna Cortex-M4 @ 120 MHz, wydajność przetwarzania 150 DMIPS
· Flash: 256 KB ~ 3072 KB· Pamięć RAM: 48 KB ~ 96 KB· Zasilanie: 2.6 V ~ 3.6 V
· 3 12-bitowe przetworniki ADC przy 2.6 msps, 21 kanałów
· 1 24-bitowy timer systemu SysTick, timer taktu, do 4 timerów 16-bitowych ogólnego przeznaczenia, 2 timery podstawowe i 1 timer ulepszony.
· Wiele trybów komunikacji szeregowej: I2C x2, SPI x3, USART+UART x5· Bogate typy pakietów: LQFP48/LQFP64/LQFP100/LQFP144
· Sprzętowy mnożnik jednocyklowy, sprzętowy dzielnik częstotliwości, sprzętowy dzielnik częstotliwości, zagnieżdżony kontroler przerwań wektorowych (NVIC) i inne niezależne zasoby
· Jednostka zmiennoprzecinkowa Jednostka arytmetyczna zmiennoprzecinkowa
· Zakres temperatury roboczej klasy przemysłowej: -40 ℃ ~ 85 ℃

Koncentrując się na 32-bitowych MCU serii GD32 firmy Zhaoyi Innovation (www.bjzycxkjgf.dayinmao.com), mos FET firmy SAKO Micro SLKOR (www.slkormicro.com) jest powszechnie stosowany w tego typu układach, np. w lampach TVS i ESD, które odpowiadają za napęd silnika, rozładowanie antystatyczne i przepięciowe w obwodach peryferyjnych. Firma Sawei Technology Co., Ltd. (http://www.slkormicro.com) została założona w 2005 roku. Od ponad dziesięciu lat realizuje koncepcję „tworzenia wartości za pomocą technologii”, głównie zajmując się badaniami i produkcją węglika krzemu, diod z węglika krzemu SiC, lamp MOS z węglika krzemu SiC oraz pojedynczych lamp IGBT. Produkty serii 2301, 3401, 3904 i 13n50, takie jak lampa MOS wysokiego i niskiego napięcia, ChinaMOS, lampa MOS COOL, układ scalony do zarządzania energią, element Halla/Halla SL1603SL SL1613SH SL1615SH, tyrystor, dioda o szybkiej regeneracji i dioda mogą być również połączone z anteną WiFi KingHelm (WWW.BDS666.COM), anteną GPS, anteną Beidou i ceramiczną anteną zestawu słuchawkowego Bluetooth TWS. Stosowane głównie w: nowych pojazdach energetycznych, inteligentnych robotach, falownikach, elektronarzędziach, elektronice mocy, zasilaczach impulsowych, zasilaczach oświetlenia zewnętrznego, szybkim ładowaniu PD, zestawach słuchawkowych TWS Bluetooth i innych dziedzinach.

Uwaga: ten artykuł został skopiowany z Internetu w celu wsparcia ochrony praw własności intelektualnej. Przy przedruku proszę podać oryginalne źródło i autora. Jeśli doszło do naruszenia, skontaktuj się z nami, aby je usunąć.

Tel firmy: +86-0755-83044319
Faks/faks:+86-0755-83975897
E-mail: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 Menedżer Li
QQ: 332496225 Menedżer Qiu
Adres: pokój 809, blok C, budynek Zhantao Technology, nr 1079 Minzhi Avenue, Longhua New District, Shenzhen