新唐无霍尔永磁同步电机驱动方案

1 概述：

由于节能和环保要求，运行效率更高的永磁同步电机在各个运动控制行业应用越来越广，市场份额也越来越大。新唐电子推出无霍尔永磁同步电机驱动方案相对于带霍尔方案省掉了霍尔、安装板、连接线及其端子，具有更好的成本优势和生产便宜性，随着无传感器弦波技术的日渐成熟，其在电动工具、玩具、风机、抽油烟机、水泵、空调压缩机等行业已得到大量使用。

鉴于上述情况，新唐对永磁同步电机无传感器技术进行了深入研究，并成功开发了针对电动工具无传感器解决方案，并且该解决方案具有噪声低、转速稳定和易于实现电机最佳工作效率跟踪的优点。

2 电动工具方案特点：

• 新唐 NuMicro ARM Cortex M0 系列，最高时钟48MHz

• CPU可支持宽电压输入: 2.5 V to 5.5 V

• 工作温度范围: -40℃~105℃

• 可配置的数据闪存(Data Flash)

• 支持超级捕捉功能

• 支持单线升级功能

• 可以驱动电机在特高速状态运行（可达30万转/分）

• 电机适应性好

• 方便系统效率优化，效率高达84%，降低功耗

• 控制信号与电机驱动输出电压分离

• 堵转限电流保护功能

• 低成本对硬件没有特殊要求

3 电动工具所需要资源：

• 输入捕捉功能定时器

• 通用定时器X2

• PWM控制器

• ADC转换单元

• 比较器

• ROM 8KB

• RAM 1KB

4 电动工具参考设计原理图：

5 电动工具参考设计板接线图：

48V参考设计板

12-30V低电压参考设计板

按照如上图所示接线，接好手柄调速，电机端子，电源端子，上电即可以调试电机。

注：详情见原理图

6 电动工具硬件参数设置：

3.1 电流放大倍数与母线电压分压比

此处采样电阻是4m欧姆（一般为定子电阻阻值的1%），放大倍数是11。此参数可以根据电机的电流进行调整。

过流保护 #define CURR_LIMIT 0xD //电流保护阀值

计算I_OC输出到单片机，通过比较器1的输入脚P32与内部的电压进行比较来触发PWM的Break功能。

7 电动工具软件算法图图：

8 电动工具软件参数设置：

9 总结：

基于新唐微控制器的电动工具方案以方便客户开发，系统实现容易，对电机适用性强等优点。