在國(guó)家不斷加強(qiáng)節(jié)能減排的政策背景下，高效、靜音、智能化成為工業(yè)或家用電子產(chǎn)品的主要發(fā)展趨勢(shì)之一。為此，F(xiàn)ortior Tech推出的FU68系列單片機(jī)（包括：FU6811，F(xiàn)U6812，F(xiàn)U6813，F(xiàn)U6831，F(xiàn)U6832，F(xiàn)U6818，F(xiàn)U6861）是一款集成 8051 內(nèi)核和電機(jī)控制引擎(ME)的“雙核”電機(jī)驅(qū)動(dòng)MCU，8051 內(nèi)核處理常規(guī)事務(wù)，ME 處理電機(jī)實(shí)時(shí)事務(wù)，芯片內(nèi)部集成有高速運(yùn)算放大器、高速ADC、高壓 LDO，只需簡(jiǎn)單的外圍處理便可實(shí)現(xiàn)高效率的FOC（磁場(chǎng)定向控制）電機(jī)驅(qū)動(dòng)。FU6811的無(wú)感FOC驅(qū)動(dòng)主要應(yīng)用在各類風(fēng)機(jī)和水泵上，典型應(yīng)用如空調(diào)室內(nèi)機(jī)、室外機(jī)、油煙機(jī)、洗滌泵、吊扇、落地扇。
本方案主要介紹FU68系列單片機(jī)，MCU的無(wú)感FOC驅(qū)動(dòng)的主要特性和使用方法，以及示例程序的控制特性和功能。
FU68系列單片機(jī) FOC應(yīng)用特點(diǎn)：
■ FOC固化，運(yùn)行速度快：以硬件實(shí)現(xiàn)所有FOC運(yùn)算，節(jié)約了軟件運(yùn)行時(shí)間，最高PWM頻率可達(dá)40KHz，可應(yīng)用于高速電機(jī)（>25000RPM）；
■ 控制精度和效率高：FOC采用Q15格式，電角度360°擴(kuò)展到2^15，角度分辨率可達(dá)0.01°，可對(duì)電機(jī)實(shí)現(xiàn)高精度控制；優(yōu)化的位置估算算法可實(shí)現(xiàn)高效率控制；
■ 靜音效果好：FOC算法可以精確控制驅(qū)動(dòng)電流為光滑正弦波，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小，同時(shí)實(shí)現(xiàn)超靜音工作；
■ 啟動(dòng)特性好：根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化調(diào)整啟動(dòng)力矩和啟動(dòng)方式，保證了啟動(dòng)可靠性和平穩(wěn)性；啟動(dòng)速度快，啟動(dòng)時(shí)間比常規(guī)啟動(dòng)方式短50% ；
■ 硬件電路簡(jiǎn)單：內(nèi)部集成高速運(yùn)算放大器、高壓 LDO，簡(jiǎn)化外圍電路，降低產(chǎn)品成本,提高系統(tǒng)的可靠性。
FOC方案應(yīng)用：
為方便客戶開(kāi)發(fā)，我司在基于FU68系列單片機(jī)開(kāi)發(fā)了FOC驅(qū)動(dòng)方案示例程序，其具備以下特性：
1.啟動(dòng)控制
（1）檢測(cè)電機(jī)初始狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)啟動(dòng)（包含順風(fēng)啟動(dòng)和逆風(fēng)啟動(dòng)）
（2）偵測(cè)負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化調(diào)整啟動(dòng)力矩，提高啟動(dòng)可靠性
（3）可根據(jù)需要選擇啟動(dòng)方式和時(shí)間
（4）可設(shè)定最大啟動(dòng)電流限流
2.控制方式
（1）電流閉環(huán)為內(nèi)環(huán)，恒風(fēng)量控制、恒轉(zhuǎn)矩控制、恒速度控制、恒功率控制等多種控制可選為外環(huán)。
（2）調(diào)速接口有：SREF模擬調(diào)速、PWM調(diào)速、UART串口調(diào)速。
3.狀態(tài)顯示
通過(guò)LED亮燈狀態(tài)表示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和故障信息。
4.保護(hù)控制
內(nèi)部包含全面的保護(hù)，可根據(jù)需要選擇使能對(duì)應(yīng)的保護(hù)，再根據(jù)實(shí)際情況微調(diào)即可。
（1）過(guò)壓保護(hù)：大于過(guò)壓電壓門限觸發(fā)過(guò)壓保護(hù)，小于恢復(fù)電壓門限系統(tǒng)重啟
（2）欠壓保護(hù)：小于欠壓電壓門限觸發(fā)欠壓保護(hù)，大于恢復(fù)電壓門限系統(tǒng)重啟
（3）過(guò)流保護(hù)：大于過(guò)流電流門限觸發(fā)過(guò)流保護(hù)，可設(shè)定重啟次數(shù)
（4）FO保護(hù)：大電流沖擊觸發(fā)硬件過(guò)流保護(hù)，系統(tǒng)不重啟
（5）堵轉(zhuǎn)保護(hù)：可設(shè)定堵轉(zhuǎn)重啟時(shí)間，以及堵轉(zhuǎn)重啟次數(shù)
（6）缺相保護(hù)：電機(jī)線接觸不好時(shí)，可實(shí)現(xiàn)缺相保護(hù)，重啟時(shí)間和次數(shù)可設(shè)定
（7）過(guò)溫保護(hù)：大于過(guò)溫設(shè)定值觸發(fā)過(guò)溫保護(hù)，小于溫度恢復(fù)值系統(tǒng)重啟
5.用戶接口
內(nèi)部包含多種用戶接口方式，可根據(jù)需要選擇使能對(duì)應(yīng)的接口，實(shí)現(xiàn)控制需要。
（1）Key接口：定義按鍵接口，按鍵掃描給出Key命令，用戶可自定義Key命令，如ONOFF、FR控制命令
（2）SREF接口：ADC采樣電位器值，給出SREF命令，用戶可自定義SREF命令，如閉環(huán)Speed參考值
（3）PWM接口：捕獲PWM信號(hào)，獲取PWM Duty，給出PWM命令，用戶可自定義PWM命令，如閉環(huán)Speed參考值
（4）UART接口：UART掃描接收UART數(shù)據(jù)并給出UART命令，用戶可自定義UART命令，如ONOFF、FR控制命令，閉環(huán)Speed參考值
（5）Buzzer接口：定義蜂鳴器接口，蜂鳴器掃描接收控制命令，實(shí)現(xiàn)報(bào)警或者提示音控制，用戶可自定義，如按鍵提示音控制、檔位提示音控制
6.調(diào)試接口
在默認(rèn)功能特性情況下，程序給出Customer.h文檔作為用戶調(diào)試接口，用戶只需修改相應(yīng)參數(shù)便可實(shí)現(xiàn)電機(jī)通用功能控制。
FU68系列評(píng)估板包括：
低壓應(yīng)用評(píng)估板（FU6831，F(xiàn)U6832），支持功率50W，支持電壓DC7-36V；
中壓應(yīng)用評(píng)估板（FU6818，F(xiàn)U6861），支持功率200W，支持電壓DC12-80V；
高壓應(yīng)用評(píng)估板（FU6811，F(xiàn)U6812，F(xiàn)U6813），分為小功率通用demo，支持功率100W和吊扇專用demo，支持功率50W，支持電壓AC220V；中功率通用demo和油煙機(jī)demo，支持功率250W，支持電壓AC220V；大功率通用demo和料理機(jī)demo，支持功率2000W。
小功率評(píng)估板FU6811包含：
1、FU6811高壓驅(qū)動(dòng)板
2、FU68XX仿真器
3、FOC應(yīng)用方案調(diào)試手冊(cè)
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