1、简单易用,可快速上手
2、流畅支持300个器件或1000个焊盘以下的设计规模
3、支持简单的电路仿真
4、面向学生、老师、创客
1、全新的交互和界面
2、流畅支持超过3w器件或10w焊盘的设计规模,支持面板和外壳设计
3、更严谨的设计约束,更规范的流程
4、面向企业、更专业的用户
标准版 【CW32】使用PD/QC充电器供电的无刷电机驱动器
简介:无刷电机驱动器,使用PD/QC充电器供电,可选择12V/15V/20V三个档位,最大可提供20V×5A=100W功率。
开源协议: GPL 3.0
由于以前从没搞过无刷电机,所以这次选择了基础营。这个工程虽然以示例工程为蓝本,但也根据自己的理解进行了许多改进。
首先是供电,因为我没有大功率可调电源,所以我想到了用手机的快充充电器来供电,现在的充电器动辄上百瓦,带个普通无刷电机应该是没问题的。此工程使用CH224K芯片从充电器取电,可以使用跳线帽切换9V/12V/20V,这三个电压对初学者来说应该是完全够用了。由于Type-C接口天生就能防反接,所以防反接的二极管就可以省掉了。
然后是10V降压部分,原设计使用的是LM2596,但它体积太大了;然后因为开关频率低,需要使用更大的电感和输入输出电容,更加剧了体积问题。这里我换成了同步整流的RY8411,体积和效率都大大提升了,甚至成本还更低。
5V和3.3V使用LDO,正好我这里有78M05和SPX1117,就用上了。和原设计相比优点是输出电容可以使用MLCC而不必使用昂贵的钽电容。
MOS管我使用的是扬杰的YJQ50N03B,这是以前杨杰在立创商城赠送的样品,这次正好就用上了。YJQ50N03B使用的是DFN3*3封装,体积很小巧,导通电阻却只有6mΩ。实测连续运行半小时后使用生物温度传感器(手)测试,温度几乎没有变化。
栅极驱动器我换成了EG2133,它可以直接驱动三套半桥,占用面积大大减少了,成本也更低。
每个MOS的栅极并联了一只12V的ESD二极管,防止意外炸管。NTC热敏电阻引脚套上热缩管延伸至mos管上实时检测温度。
电流检测使用的是专用电流检测放大器INA180A2,与LM358相比,它有更低的输入失调电压、更高的增益精度与更大的输出电压摆幅且无需输入偏置电压。外围元件只需要一颗去耦电容,大大简化了设计且提高了测量精度。INA180A2固定增益高达50 V/V,所以采样电阻得以使用更低的20mΩ,降低了发热烧毁的概率。
相比STM32F030和F103,CW32F030拥有硬件电压比较器,所以过流保护可以直接使用内部电压比较器比较INA180的输出电压与内部分压电阻的输出电压,当电流大于预设值时可直接向ATIM下达刹车指令,相比软件过流保护拥有更快的响应速度,降低了意外烧毁的概率。
反电动势检测降低了衰减倍数以增加过零检测的灵敏度,钳位二极管换成了结电容更低、响应更快的TVS二极管,降低管脚烧毁的概率。
由于此设计中ADC还挺重要的,所以模拟供电使用电容和磁珠进行了pi型滤波。
由于上述部分优化体积的设计且删掉了一些我用不到的接口,功率板与驱动板得以集成在同一片10*10cm的板子上,而且空间还有富余。
总览:
硬件过流保护:
更详细的展示在视频里,视频有两个,一个是带霍尔的有感驱动,另一个是不带霍尔的无感驱动。
最后,我要感谢立创和芯源半导体提供的这次机会,让我能够深入的学习无刷电机的相关知识。我还要感谢李老师的示例工程,给我带来了许多启发与帮助,可以说这个设计是站在巨人的肩膀上。
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