電機(jī)做為最關(guān)鍵的機(jī)電工程電力能源變換設(shè)備,其運(yùn)用范疇已遍及全世界社會經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè),不論是在大家生活起居中應(yīng)用的白色家電等電器產(chǎn)品,還是無人飛行器等消費(fèi)電子產(chǎn)品,及其各種智能機(jī)器人等工業(yè)控制系統(tǒng)商品等層面,都擁有極其普遍的運(yùn)用。在中國供貨的電磁能中有近60%是用以電機(jī)運(yùn)行而耗費(fèi),因而減少電機(jī)耗能能夠合理地提升電力能源使用率?,F(xiàn)階段電機(jī)也由初期的交流感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)為應(yīng)用直流無刷電機(jī),以提升能效利用率,降低能耗,高效率環(huán)保節(jié)能是整個電機(jī)制造行業(yè)的發(fā)展趨向。

基于MCU微控制器的直流無刷電機(jī)消除了刷子磨損和弧形機(jī)構(gòu),該技術(shù)使電機(jī)具有更高的效率,更高的轉(zhuǎn)矩-慣量比,更高的速度性能,更低的噪聲,更好的熱效率和低EMI特性。從而使電機(jī)在更低成本下可以更為高效的穩(wěn)定可靠運(yùn)行,并從整體上降低了整機(jī)成本。
針對電機(jī)控制應(yīng)用市場,國民技術(shù)有針對性的規(guī)劃了系列化的芯片產(chǎn)品和解決方案,覆蓋高、中、低電機(jī)市場應(yīng)用,具有如下特色和優(yōu)勢:
(1)具備高性能32位處理器內(nèi)核,支持硬件乘除法運(yùn)算,浮點(diǎn)運(yùn)算,DSP運(yùn)算指令,實(shí)現(xiàn)硬件級高效、快速、準(zhǔn)確的指令控制。
(2) 提供多路高速PWM定時器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC),基于單MCU芯片可實(shí)現(xiàn)多個電機(jī)的無傳感器控制,同時對于有感電機(jī)支持編碼器輸入接口。
(3)芯片內(nèi)置專用比較器(COMP)和運(yùn)算放大器(OPAMP),支持內(nèi)置可編程增益放大模式(PGA),簡化了整機(jī)電路系統(tǒng)設(shè)計(jì),縮小板內(nèi)空間、降低成本、提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。
(4) 內(nèi)置MOS驅(qū)動器,支持高壓輸入。
N32G455系列芯片為已發(fā)布的通用增強(qiáng)型處理器,支持FPU及DSP高速的處理能力、集成4個獨(dú)立的12bitADC、內(nèi)置4個獨(dú)立的運(yùn)算放大器和7個高速模擬比較器,適用于單芯片控制多電機(jī)的應(yīng)用。同時,為了加快用戶開發(fā),縮短客戶產(chǎn)品上市時間,國民技術(shù)提供了包括各類電機(jī)控制底層算法、評估板和相關(guān)開發(fā)文檔等全套用戶級開發(fā)套件和應(yīng)用指導(dǎo),開發(fā)套件囊括了從基本的直流無刷電機(jī),到用于高級無傳感器定向控制(FOC)、以及有傳感器控制等種類齊全的電機(jī)解決方案。支持有刷直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、直流無刷電機(jī)、永磁同步電機(jī)、交流感應(yīng)電機(jī)和開關(guān)磁阻電機(jī)等多種電機(jī)類型。
N32G455直流無刷電機(jī)系列在應(yīng)用中,具有如下基礎(chǔ)性底層技術(shù)優(yōu)勢,革新行業(yè)技術(shù)演進(jìn)路線:
(1)高達(dá)4個獨(dú)立的具有5Msps高速采樣速率的12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC),實(shí)現(xiàn)單芯片F(xiàn)OC控制兩個甚至四個直流無刷電機(jī),極大降低多電機(jī)應(yīng)用中的成本控制。
(2)硬件級直流無刷電機(jī)控制脈寬調(diào)制,最小脈寬低至,具有更高的電機(jī)控制精度,實(shí)現(xiàn)電機(jī)精確調(diào)教和穩(wěn)定運(yùn)行。
(3)片內(nèi)集成模擬運(yùn)算放大器、模擬比較器及12位數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC),更高的集成度可提升系統(tǒng)穩(wěn)定性,并進(jìn)一步降低BOM成本。
(4)片內(nèi)緊密耦合存儲器,實(shí)現(xiàn)快速的存儲器訪問和調(diào)度。
(5)內(nèi)置10余種密碼算法硬件加速引擎,提供硬件級的程序Flash分區(qū)保護(hù)機(jī)制,可實(shí)現(xiàn)對核心算法的分區(qū)存儲和加密保護(hù)、核心代碼分區(qū)訪問、程序的安全啟動等有關(guān)知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)措施,實(shí)現(xiàn)零附加成本防抄板、防篡改、防竊取。
隨著DSP芯片電機(jī)控制器的應(yīng)用推廣,目前更多是以DSP為主控芯片搭建硬件控制系統(tǒng),采用低分辨率的開關(guān)型霍爾位置傳感器實(shí)現(xiàn)直流無刷電機(jī)的簡易正弦波控制和矢量控制兩種高性能正弦波驅(qū)動控制方案,更能提高直流無刷電機(jī)的能效利用率,降低能耗。