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小体积单体电调(一)控制板

崑kun
发布于2024-06-15 17:12:22
CC BY-NC-SA协议 分类: 侵权投诉
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简介:

一款使用国产32位主控(AT32F421k8u7),基于AM32/HF32固件的小体积单体电调的控制板(需要配合功率板使用,无法单独工作)

应用场景:

消费电子,无刷电机驱动

一、产品简介

  • 使用国产32位主控(AT32F421k8u7)运行AM32/HF32开源固件的大功率无刷电机驱动器(电子调速器)
  • 需要配合功率板使用,无法单独工作,功率板详情见我个人主页“小体积单体电调(二)功率板”


二、应用场景

  • 可以用于控制无刷电机的电子设备


三、产品概述

  1. 32 位处理器:基于国产32位主控(AT32F421k8u7),提供更高的处理性能和精确度,有助于实现更高级别的飞行控制。
  2. 低成本:成本低廉,总价在20元上下。
  3. 支持多种电机协议:伺服PWM,Dshot300,Dshot600。
  4. 调速范围广泛:具有广泛的调速范围,允许用户根据不同应用需求进行调整。
  5. 配置工具:提供了可视化的配置工具 Esc_Config_Tool ,使用户可以轻松地调整参数和配置电调器以适应不同的需求。
  6. 轻量化设计:采用紧凑设计,在性能不变的情况下尽可能地缩小PCB的体积,以满足空间的要求。
  7. 开源固件:AM32 /HF32开源固件可玩性强,通过 Esc_Config_Tool 来对固件进行升级,同时支持20多种参数的设置,包括电机进角、刹车、正弦启动强度等。


四、产品参数

  1. 尺寸:采用 控制板功率板 分离的设计,控制板PCB参数:18mm*18mm*3mm,四层板设计,双面布局。功率板PCB参数:18mm*18mm*3mm, 四层板设计,双面布局。
  2. 工作电压范围:7~16V,推荐采用2~3s航模电池供电。
  3. 主控:AT32F421K8U7:雅特力科技ARM® Cortex®-M4微控制器,高达120MHz的CPU运算速度,最高可支持64KB闪存存储器(Flash)及16KB随机存取存储器(SRAM)。
  4. 栅极驱动器: FD6288Q:集成了三个独立的半桥栅极驱动集成电路芯片,专为高压、高速驱动 MOSFET 和 IGBT 设计,可在高达+250V 电压下工作。
  5. Ldo:采用TPSPX3819M5-L-5-0低压差线性稳压器给FD6288Q供电以及提供Vgs电压。采用RT9013-33GU5低压差线性稳压器给主控供电。
  6. MOS:SED3080M(Rds_ON=6.5mΩ,I_D=80A)。
  7. TVS:SMAJ18CA,防止由静电放电、电气快速瞬变或浪涌事件等引起的高电压瞬变。
  8. 固件:AM32/HF32。
  • 固件地址:详见附件“AM32HF32烧录相关”。
  • 特点:
  • 可通过 betaflight 直通、单线串行或 arduino 进行固件升级;
  • 伺服PWM,Dshot(300,600)电机协议支持;
  • 双向 Dshot;
  • KISS 标准 ESC 遥测;
  • 可变PWM频率;
  • 正弦启动模式,旨在使较大的电机加速。




 五、使用说明

1. 拿到控制板、功率板,通过间距1.27mm的长排针进行焊接(功率板位于控制板的上方,按照箭头所示焊接);


小体积单体电调(一)控制板硬件项目图1


排针说明:

小体积单体电调(一)控制板硬件项目图2


2. 焊接电源线;

3. 通过SWD接口烧写引导固件(BootLoader);

4. 确认电源无短路后接电,信号接口连接至刷有BF固件的飞控,并更改控制协议为双向DShot300;

5. 使用AM32 ESC Configurator烧录电调固件;

6. 重新给电调上电,便可测试。


  控制板(正面)3D简介图:

小体积单体电调(一)控制板硬件项目图3

  控制板(背面)3D简介图:

小体积单体电调(一)控制板硬件项目图4

  功率板(正面)3D简介图:

小体积单体电调(一)控制板硬件项目图5


  功率板(背面)3D简介图:

小体积单体电调(一)控制板硬件项目图6


六、备注

 制作需要注意的几个地方:

  1. 本模块需要配合功率板使用,无法单独使用,功率板详情见我个人主页“小体积单体电调(二)功率板”。控制板与功率板由间距1.27mm的长排针进行连接,注意摆放朝向。
  2. 复刻此项目难度较大,最小处采用0201封装,焊接有一定难度,需要非常好的耐心,以及较好的学习能力,能够通过不同的方式解决遇到的困难,包括但不限于焊接,刷写固件,合理使用固件。所以仅推荐可以熟练焊接贴片元器件且对PCB及元器件有一定了解的模友进行复刻,请充分考虑动手和解决问题能力之后再选择是否复刻。
  3. 供电电压的选择:该电调理论最高16V输入,为预留余量,推荐采用2~3s航模电池供电,极限4s(不推荐)。
  4. 元器件的选型:需要根据输入电压进行滤波电容的选择(建议电容在立创商城购买,TB虚标现象泛滥)。
  5. 焊接时请使用硅胶线(28~30AWG)连接飞控,防止焊盘受力脱落。
  6. 可以在电调供电焊盘处并联固态电容,推荐值:35V1000uF或35V470uF。
  7. 整个项目的元器件成本大概在20元上下,包括功率板的元器件。
  8. 开源协议:CC-BY-NC-SA 3.0,知识共享许可协议-署名-非商业使用-相同方式共享
  9. 本设计按原样提供,不提供任何形式的工作保障/售后保修,不对任何因产品设计、操作不当以及违反当地法律法规所造成的制作人、第三方人身财产资源损坏/损害的后果及连带责任负责。 


七、测试视频

视频展示了如下功能:

1、正弦波启动,低速顺滑,扭矩大

2、电机加速后正弦波切换方波,切换顺畅

3、20A持续过流



AT32 无刷电调 AM32 HF32
最近更新时间 2024-06-15 17:12:22
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