极海APM32F411低压无感FOC双电机参考方案,助力电机控制系统能效提升

发布时间:2025-07-11 11:18
作者:AMEYA360
来源:极海
阅读量:1014

  在“双碳”政策的推动下,双电机凭借高效化、集成化、智能化等特性,在新能源汽车、工业自动化、医疗设备以及可再生能源等领域的重要性日益凸显。根据Business Research insights数据预测,2024年全球双电机市场规模约为27亿美元,2025年~2033年,将以7.2%的复合年增长率,从28.9亿美元增长到50亿美元。

  为了满足行业对更高效和更可靠方案的需求,极海推出了APM32F411低压无感FOC双电机参考方案,其中还搭配了2颗GHD3440电机专用栅极驱动器。整个方案兼具高效率、高可靠和高性比等优势;低噪音设计,可提供更好的用户体验;同时还配备完善的过流、过压、故障诊断等功能,适用于空调、冰箱等智能家电、以及摄像云台、AGV底盘、无人机电调、洗拖机器人、伺服电机、汽车电机、燃料泵等多场景应用。

极海APM32F411低压无感FOC双电机参考方案,助力电机控制系统能效提升

  APM32F411低压无感FOC双电机

  参考方案介绍

  本方案前级通过APM32F411高性能高适配型MCU,集成两个高级定时器,每个高级定时器可输出三路带死区的互补 PWM,实现单芯片驱动两路BLDC 或 PMSM;集成两个12位高精度ADC分别对两路PMSM独立采样。后级则通过GHD3440电机专用栅极驱动器进行驱动信号放大,来控制MOSFET开关,最终实现对BLDC 或 PMSM的FOC控制。

极海APM32F411低压无感FOC双电机参考方案,助力电机控制系统能效提升

  方案框图

  双电机应用于无人机电调

  方案优势

  高算力控制: APM32F411主控芯片搭载Cortex-M4F内核,主频高达120MHz,可在单核内实现两路速度环、电流环双环运算,实现双路独立PMSM或BLDC控制;

  丰富接口资源:集成U(S)ART、I2C、QSPI、SDIO、CAN等,既能满足无感/无感FOC控制、有感/无感方波控制,还能支持霍尔、磁编、光电等类型编码器;

  执行效率高:MCU芯片以32KHz频率执行电流环,执行时间14μs,仅占执行周期的50%,剩余时间还可用于执行速度环、PFC、通信、显示等任务;

  支持单/双电阻采样、三相反电势采样;

  12V~72V DC宽电压输入,单电机最大功率100W。

极海APM32F411低压无感FOC双电机参考方案,助力电机控制系统能效提升

  电路板实物图

  APM32F411高性能高适配型MCU

  Cortex-M4F内核,主频高达 120MHz,支持FPU和DSP指令,性能强劲,能轻松应对复杂的电机控制任务;

  集成高达128KB的SRAM、512KB的Flash、以及SMC,配合强劲运算性能,可运行丰富算法,为方案设计提供广阔的发挥空间;

  丰富外设资源:U(S)ARTx6、I2Cx3、SPIx5、QSPIx1、USB_OTGx1、CANx2、SDIOx1;

  内置CRC32运算单元,可为用户提供高集成、高可靠的SoC方案。

极海APM32F411低压无感FOC双电机参考方案,助力电机控制系统能效提升

  GHD3440电机专用栅极驱动器

  200V双N沟道三相驱动器,适用于各种电池供电的直流无刷电机应用方案;

  支持5.5V~18V输入电压范围,3.3V/5V逻辑输入兼容,有效放大电路控制信号,实现对电机的高精度、高速度以及低功耗的控制;

  内置欠压保护、直通防止功能,250ns死区时间;

  峰值输入电流1.0A@12V,3.3nF负载下降时间60ns;峰值输出电流0.8A@12V,3.3nF负载上升时间90ns,能迅速对输入信号或负载变化作出精准反应,提高电机运行效率;

  工作温度范围-40~+105℃,可保障在严苛工作环境下的稳定运行。

  面向电机控制市场,极海APM32F411低压无感FOC双电机参考方案,可提供配套技术文档、软硬件开发工具和本地化服务支持,以满足高端消费电子与工业控制领域的多样化需求,助力工程师快速上手进行性能评估和二次开发。面向电机应用智能化与物联网升级,极海将持续优化产品线,强化产品性能,助力双电机技术向高性能、高能效与低成本方向发展。

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