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TI 提供面向低成本電機應用的 InstaSPIN™-FOC 無感測器電機控制技術, 為大眾市場簡化電機控制設計

 2013-09-11

C2000 ™ Piccolo™ F2802x 即時控制微控制器 (MCU) 現在配備 InstaSPIN-FOC 技術,可實現更便捷、更低成本的電機開發

 

日前,TI 宣佈為其最低成本的即時控制 C2000™ Piccolo™ F2802x 微控制器 (MCU) 系列提供 TI 革命性突破的 InstaSPIN-FOC™(磁場定向控制)無感測器電機控制技術,從而可縮小封裝尺寸,大幅降低成本。一度只有少數電機設計人員可獲得的高效率、三相位電機控制專業技術,現已開始面向更廣泛的開發人員受眾提供。工程師不但可使用嵌入在唯讀記憶體 (ROM)(位於 C2000 Piccolo F2802x MCU 上)中的 TI InstaSPIN-FOC 技術加速電機控制開發,同時還可為低成本無刷 DC (BLDC)、永磁 (PMSM) 以及 AC 感應電機應用提高效率。

 

TI 支援 InstaSPIN-FOC 技術的低成本 Piccolo F2802x MCU 僅在數分鐘內便可識別、調諧和控制任意類型的三相位同步或非同步電機,是洗衣機、壓縮機、泵、風扇、電動自行車、工具、跑步機、小型驅動器、縫紉及紡織機、升降機以及小型低成本電機 (hobby motor) 等各種應用的理想選擇。TI 首次推出 InstaSPIN-FOC 技術之前,無感測器磁場定向控制技術還不能滿足大多數開發人員的需求,因為當時的無感測器演算法沒有達到各種實際應用條件,難以在複雜控制系統中實施,從而可增加數月的開發時間。InstaSPIN-FOC 技術不僅可為各種水準的設計人員降低系統複雜性,同時還可在可以承受的價格上(剛剛下調)提高電機效率、可靠性和性能,從而可解決這些問題。

 

InstaSPIN-FOC™ 技術 Piccolo F2802x MCU 的特性與優勢:

  • 針對各種廣泛的電機設計人員提供,具有 48 引腳封裝、32 或 64KB 快閃記憶體,可充分滿足大批量應用需求;
  • 節省數月的設計階段,支援近乎全自動的電機參數識別、軟體觀測器調諧以及扭矩控制調諧;
  • 先評估,後購買,提供免費互動式 InstaSPIN-FOC 線上模擬工具。設計人員可根據各種電機定制速度與負載設定檔,實現對 TI InstaSPIN-FOC 性能的評估,可在幾分鐘內獲得模擬結果;
  • 接近編碼器的性能,有了嵌入式片上 FAST™ 觀測器演算法,只需分析電流和電壓便可在各種使用條件下計算轉子磁通、角度、速度以及扭矩的高可靠穩健估算值。準確的無感測器估算器性能可取消幾乎所有扭矩與速度應用中的物理感測器;
  • 同一解決方案適用於所有三相位電機、同步(BLDC、SPM 與 IPM)與非同步 (ACI) 電機;
  • 識別與調諧,離線電機試運行可識別所需的電機參數,調諧 FAST 演算法,並可初始化穩定工作所需的電流控制器。可選線上電阻重估模式可在要求最為嚴格的低速負載下跟蹤可靠觀察器性能的變化;
  • 通過內建啟動模式和觀測器角度鎖定功能,在一個電氣週期內消除其它無感測器技術的啟動問題
  • 優異的低速性能,角度完整性可在 1Hz(典型值)以下保持穩定狀態,支援全扭矩、零速穩定、過零反轉以及平穩的失速恢復;
  • 可增強系統架構靈活性,可使用作為軟體電機感測器的 FAST 來實施單個功能調用 FOC 扭矩控制器或完整的定制控制系統;
  • 支援最高效率的電機尺寸,內建磁場控制支援弱磁(提高速度)或強磁(提高扭矩)應用;
  • 為感應電機實現顯著節能,使用 PowerWarp™ 模式自我調整地最小化磁化電流,只產生所需的扭矩,從而可消除較低負載工作下的能量浪費;
  • 通過 MotorWare™ 使用最新電機控制庫(模組、驅動器、系統示例、文檔)實現便捷開發和迅速評估。MotorWare™ 提供基於 API 的 C 語言導向型最新編碼技術以及十多種基於實驗室的項目,可幫助用戶深入瞭解 InstaSPIN-FOC 的各項特性,包括電機 ID、保存電機參數、扭矩控制、調諧速度控制器、執行時間的電阻監控、弱磁、調製技術以及 PowerWarp 等。

           

供貨情況

支持 InstaSPIN-FOC 的 Piccolo F28026F 與 F28027F MCU 現已開始批量供貨。InstaSPIN-FOC 線上模擬工具現已開始免費提供。開發人員可使用TMDSHVMTRINSPIN 高電壓 (50-350V 10A) 電機套件目前配套提供的模組化 controlCARD (TMDSCNCD28027F) 評估該解決方案,其能夠與外部模擬器配對使用,實現與此前發佈的低電壓逆變器評估板 (DRV8312/DRV8301 RevD) 的聯用。此外,InstaSPIN-FOC 與 InstaSPIN-MOTION 也應用於此前發佈的 Piccolo F2806x 微控制器。

 

 

關於TI

TI 是一家全球性半導體設計製造公司,始終致力於類比 IC 及嵌入式處理器開發。TI 擁有全球頂尖人才,銳意創新,塑造技術行業未來。今天,TI 正攜手超過 100,000 家客戶打造更美好未來。

 

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