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MCF8316A无感FOC评估板

devdawei
发布于2023-09-22 17:48:53
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销量: 37
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简介:

基于 TI 的 MCF8316A 芯片制作的 Mini 评估板。

应用场景:

无刷直流电机 (BLDC) 或永磁同步电机 (PMSM)。

一、 产品简介

MCF8316A 评估板。可驱动峰值电流高达 8A 的速度受控型,12V 至 24V 无刷直流电机 (BLDC) 或永磁同步电机 (PMSM)。MCF8316A 内部集成了三个半 H 电桥,最高支持 40V 电压和 95mΩ(高压侧 + 低压侧)的超低 RDS(ON)。具有可调降压稳压器和 LDO 的电源管理功能,可为器件产生 3.3 V 或 5.0 V 电压,并可为外部电路供电。


二、 应用场景

1、无刷直流 (BLDC) 电机模块;

2、住宅和起居风扇;

3、空气净化器和加湿器风扇;

4、洗衣机和洗碗机泵;

5、汽车风扇和风机;

6、医用 CPAP 风机;


三、 产品概述

此电路板是 MCF8316A 的 Mini 评估板,需要使用51或者32等支持I2C的单片机进行控制和调试。

芯片能够在离线状态下自动测量电机参数(电阻、电感、反电动势常数以及机械负载惯量和摩擦系数)。

支持相电阻0.006Ω-20Ω,相电感0.006mH-20mH的电机。

支持高达 75kHz 的 PWM 频率,以支持低电感电机。

可配置的多种启动方式:对齐、双对齐、初始位置检测(IPD)和慢速第一个周期。

速度控制可以配置为基于模拟电压、PWM 输入、I2C 命令和频率控制。

算法配置可存储在非易失性 EEPROM 中,一旦配置完成,器件即可独立运行。

具有欠压锁定、过压保护、过流保护、热警告、热关断等大量保护功能。

集成了TI专有的死区时间补偿功能,可减轻由于死区时间引起的电流失真。


四、 产品参数

板子尺寸为60x60mm,双层板,单面布局。

固定孔为m2,4个固定孔之间的间距为54mm。

板子支持 5-40V 的电压(即芯片所支持的电压)。实际运行建议12-24V。

支持 8A 的峰值电流(即芯片所支持的电流),实际运行建议在5A以内。

电机我使用过 2204、2205、2212和1104无刷电机,都能够驱动。

以下是我测的电机参数,可供参考:

2204电机的KV值为2300,电阻是0.1Ω,电感是12uH。

2205电机的KV值为2300,电阻是0.1Ω,电感是10uH。

2212电机的KV值为1000,电阻是0.2Ω,电感是20uH。

1104电机的KV值为4300,电阻是0.4Ω,电感是12uH。


3D简介图:

MCF8316A无感FOC评估板硬件项目图1



我的调试接线图:

MCF8316A无感FOC评估板硬件项目图2


五、使用说明

供电我是使用的12V的电源,注意正负极不要接反了。

速度控制可以通过在AVDD和AGND上接一个100K的RV09电位器进行控制。

RV09电位器中间引脚接评估板的SPEED引脚,两边的引脚分别接AVDD和AGND。

更改配置参数需要在电机停止时才能进行更改。

更改配置参数之前建议将BREAK和DRVOFF置高,更改后依次将DRVOFF和BREAK置低。

只要支持I2C的单片机都可以进行控制和调试,所以你有51或者32单片机都可以。

如果板子单独供电,单片机电脑供电,则将AGND和单片机共地就可以了。

我是使用CH552T进行配置参数和调试,通过CH55xDuino开源框架可以使CH552在Arduino上开发。

CH552T的代码烧录我是使用的WCHISPStudio,去沁恒微官网下载即可。

我的调试接线图:


六、备注

项目包含原理图PDF在线查看、PCB和配置调试相关源代码,附件有较为详细的注释和说明。

使用Arduino 2.1.0进行开发,所以相关代码为Arduino代码,并不复杂,应该都可以看懂和移植到其他平台。

MCF8316A芯片再加上其他的一些元件,总共才不到30元。

芯片我是在某宝买的,15元一个(最好还是在立创商城买,质量有保障),其他元器件基本上都是在立创商城买的,成本加起来不超过10元。

如果在TI官网或者淘宝买官方的评估板,则需要高达1000多元。

板子上的TypeC口也可以进行供电和数据传输,引出了DP和DM引脚,不过也可以不用,可以不焊。

我的板子上焊接的是22uH的电感,芯片的降压稳压功能可以提供20mA的电流,如果需要170mA 的负载电流支持,可以换47uH的电感。

附件里是Arduino相关源代码和我测试视频里编译的固件。


七、测试视频

通过模拟电压方式控制电机速度(电机为2205,使用双对齐方式启动):


无感FOC MCF8316A 无刷直流电机 BLDC 永磁同步电机
最近更新时间 2023-09-22 17:48:53
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