功夫KF32在主动PFC、风机、轮毂、压缩机、吸尘器等电机控制领域的应用
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上海芯旺微电子技术有限公司高级电气工程师沈先生分享了功夫KF32在电机控制领域的应用 。
本文首先介绍了主动PFC原理,分析了实现主动PFC+风机+压缩机需要哪些硬件资源,然后介绍了功夫KF32对1拖3的方案优化,最后对风机,水泵、轮毂电机、吸尘器电机等方面的应用案例进行了解析 。
主动PFC原理
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理想的交流电压与负载电流波形:电压与电流,频率相同,相位相同,且都是正弦波 。(上图)
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实际的交流电压与负载电流波形:电压与电流,电流非正弦波 。(上图)
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实际的全桥整流后的:交流电压与交流电流,以及经过滤波电容后的直流侧电压波形 。(上图)
造成的状况:
很短的时间,很大的电流;电网受到冲击;
很长的时间,没有电流;电网能量被浪费 。
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主动PFC方案(上图)
实现主动PFC+风机+压缩机需要的硬件资源
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如何满足1拖3方案需要的硬件资源?
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KF32A156提供了1拖3方案需要的所有必要硬件资源:
主频:120MHz;
RAM:64KB,ECC,支持RUN in RAM;
FLASH:512KB,ECC,额外的16KB ROM;
ADC:3个12位ADC,1MSPS,同时采样电流,电压,温度等模拟量,可同时保存15个采样结果;
CMP:3个比较器,实现主动PFC,风机和压机的过流保护检测,触发硬件关断PWM;
CCP:8组CCP,其中任意1组可实现控制主动PFC,硬件故障关断PWM功能;
ECCP:1组ECCP,可实现控制1个3相电机,或者1个两相步进电机,硬件故障关断PWM功能;
EPWM:1组EPWM,可实现1个3相电机,或者1个两相步进电机,硬件故障关断PWM功能,支持单电阻采样;
CAN/LIN/SPI/I2C/USART/EXIC:提供大量的通信接口;
工作温度:-40 C°至125 C°;
这是芯旺微功夫KF32对FOC实现的优化,
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内核可配置,*为未来规划的产品
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功夫KF32对1拖3的方案优化经典PFC算法原理为:
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这是其中一种算法优化(下图):
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更多优化请联系我们或作者 。
应用案例本节介绍的应用案例有:风机,水泵、轮毂电机、吸尘器电机等 。
风机,水泵方案应用
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这是一个风机和水泵的控制器FOC的多电路采样的一个方案,它是一个针对汽车上一个很小的MCU和功率器件,可以实现的功率是在40瓦到60瓦之间 。
器件4×4的是工规级的,5×5是车规级的,主要用在体积要求非常小的一个热管理系统,下面是原理图 。
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KF32F130/KF32A140可以应用于无感FOC风机水泵,同时兼容工规/车规 。
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轮毂电机方案应用
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吸尘器电机方案应用【功夫KF32在主动PFC、风机、轮毂、压缩机、吸尘器等电机控制领域的应用】
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各应用案例详情和资料请联系我们或作者(微信同名)获取 。
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