Kiến trúc hiệu quả cho điều khiển động cơ tiên tiến
Dòng PSOC Control C3 là một giải pháp điều khiển động cơ tiên tiến với hiệu suất cao và hiệu quả cao.Các MCU này được xây dựng xung quanh một lõi Arm Cortex-M33 với xử lý tín hiệu kỹ thuật số (DSP) và đơn vị toán học dấu phẩy nổi (FPU) (Hình 1)Lõi này được bổ sung bởi các thiết bị ngoại vi hiệu suất cao được tối ưu hóa cho các hệ thống sử dụng các thiết bị điện dựa trên công nghệ khe hở băng thông rộng như silicon carbide (SiC) và gallium nitride (GaN).
Hình 1: PSOC Control C3 MCU có một thiết bị ngoại vi mạnh mẽ được xây dựng xung quanh kernel Arm Cortex-M33 với DSP và FPU.
Đặc biệt, có ba thiết bị ngoại vi Control C3 MCU:
Bộ chuyển đổi analog-điện tử (ADC) đăng ký tiếp cận tuần tự 12 bit hiệu suất cao cho phép lấy mẫu không hoạt động đồng bộ thực sự lên đến 16 tín hiệu tương tự.Điều này rất cần thiết để chụp chính xác các hình dạng sóng thay đổi nhanh, chẳng hạn như dòng điện pha động cơ trong các hệ thống điều khiển theo định hướng trường (FOC) hoặc điện áp lưới trong các biến tần năng lượng mặt trời.
Các máy gia tốc toán học tự chọn Coordinate Rotation Digital Computer (CORDIC) loại bỏ gánh nặng của các hàm tam giác và các hàm siêu việt khác từ lõi Arm.Điều này là rất có lợi cho các thuật toán như biến đổi Park trong hệ thống FOC và PLL trong chuyển đổi điện kết nối lưới.
Khối điều chỉnh chiều rộng xung đồng hồ (TCPWM) tạo ra các tín hiệu chuyển đổi chính xác và tích hợp giao diện chuyển động (MOTIF),cung cấp hỗ trợ phần cứng trực tiếp cho các bộ mã hóa Hall và hình vuông được sử dụng trong thiết kế điều khiển động cơ dựa trên cảm biến.
Các tính năng này cung cấp các giải pháp tích hợp chặt chẽ cho các ứng dụng đòi hỏi như động cơ hiệu quả, nguồn điện kỹ thuật số và hệ thống năng lượng tái tạo.
Các tính năng khác tôi muốn nhấn mạnh bao gồm I / O phong phú và chế độ năng lượng thấp có thể giảm tiêu thụ năng lượng xuống dưới 1 microampere (μ A).trong khi tuân thủ các thông số kỹ thuật IEC 60730 Level B và IEC 61508 SIL 2 đảm bảo an toàn chức năng.
Tối ưu hóa chi phí và chức năng thông qua hai dòng sản phẩm MCU
Không phải tất cả các thiết kế đều yêu cầu tất cả các tính năng có sẵn và ngân sách có thể hẹp, vì vậy PSOC Control C3 cung cấp hai mô hình: một mục nhập tối ưu hóa chi phí và một tiêu chuẩn mạnh hơn.Các tính năng chính của mục nhập bao gồm một lõi Arm của 100 MHz, một ADC 6 megabit mỗi giây (MSPS), và một gói 48 pin hoặc 64 pin.
Nâng cấp tiêu chuẩn lên bộ xử lý 180 MHz và 12 MSPS SAR ADC với tùy chọn đóng gói 80 chân được thêm vào.Nó cũng tăng thời gian PWM lên tốt hơn 100 picoseconds (ps) để điều khiển tần số chuyển đổi trên 200 kHz.
PSC3M5FDS2AFQ1 XQSA1 (Hình 2) thể hiện đầy đủ khả năng của phiên bản tiêu chuẩn. MCU sử dụng gói PG-LQFP-80, bao gồm lõi 180 MHz Arm Cortex-M33F và bộ nhớ flash 256KB.Nó lý tưởng cho các ứng dụng như robot và bộ điều khiển động cơ xe đạp điện đòi hỏi hiệu suất cao.