MCF8316A无感FOC评估板

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：

我的调试接线图：

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）：