兆易創(chuàng)新GD32 MCU 與專用的無刷電機驅(qū)動芯片A4931/GC4931在各類中電機驅(qū)動的應用對比
2020/7/14 10:41:43 點擊：
社會發(fā)展日新月異，我們的生活和工作越來越智能化，智能牙刷，掃地機器人，無人機等已經(jīng)日常化使用，機械自動化也作為工業(yè)IOT的一個重要組成部分，其中我們可以看到電機的使用已經(jīng)是一個共同的焦點應用。
作為工程師的我們，總是在我們的產(chǎn)品上進行深度思考，如何實現(xiàn)社會用戶的使用需求。
需要什么類型電機
電機的功率，電壓，電流參數(shù)要求
電機的速度，位置，轉(zhuǎn)矩，精度
電機驅(qū)動算法
兆易創(chuàng)新GD32 MCU，也一直在電機驅(qū)動上深度耕耘，通過在無人機，掃地機器人，工業(yè)伺服驅(qū)動等應用，夯實自身硬件方案設(shè)計和軟件算法應用，形成自身特色的Total solution 方案。
如上是GD32 MCU的現(xiàn)有Arm產(chǎn)品蔟，我們可以從下面的電機方案中可以看到，兆易創(chuàng)新深耕Arm 32位MCU,從M23,M4,乃至后續(xù)規(guī)劃的M33,M7都會充實電機驅(qū)動方面的整套解決方案。
如下是目前兆易創(chuàng)新在電機驅(qū)動上面的方案，主要在BLDC和FOC兩種方式。
BLDC 方式
FOC方式
相對于以用MCU對比，用專用的無刷電機驅(qū)動芯片GC4931在三相無刷電機使用更加廣泛，國產(chǎn)GC4931是替代原裝進口A4931，A4931/GC4931是基于模擬電路搭建起來的，性能更加穩(wěn)定，無需要工程師開發(fā)即可使用，而且已經(jīng)在很多領(lǐng)域廣泛使用，MCU的是近兩年才興起的，很多內(nèi)部算法還是不穩(wěn)定，很容易燒電機；以是GC4931芯片的介紹：
芯片特性
● 驅(qū)動三個半橋（6 個 NMOS）
● 寬電壓 4.7~36V
● 低功耗同步整流
● 霍爾元件輸入
● 內(nèi)置低壓保護與過溫保護
● 低電流睡眠模式
● FG 轉(zhuǎn)速輸出
● 死區(qū)時間防穿通
● 堵轉(zhuǎn)鎖定保護
GC4931F/S 是一款三相無刷直流電機預驅(qū)動芯片。芯片可以驅(qū)動 N 型功率 MOSFET，最高電源到 36V。 芯片狀態(tài)切換邏輯受三個相位差為 120° 的霍爾輸入確定。芯片集成固定衰減時間的脈沖調(diào)制來控制電流并且抑制勵磁涌流； 堵轉(zhuǎn)保護時間可調(diào)； 過溫保護， 過壓監(jiān)測， 同步整流等等。其中內(nèi)置的同步整流器通過在衰減周期內(nèi)，打開合適的低內(nèi)阻的開關(guān)管以取代反向續(xù)流二極管來降低功耗。 當芯片監(jiān)測到過壓時芯片會關(guān)斷同步整流以減小變化電流引起的電源電壓波動。
目標應用：
工業(yè)控制；機器人；醫(yī)療；智能家電；電動工具。
作為工程師的我們，總是在我們的產(chǎn)品上進行深度思考，如何實現(xiàn)社會用戶的使用需求。
需要什么類型電機
電機的功率，電壓，電流參數(shù)要求
電機的速度，位置，轉(zhuǎn)矩，精度
電機驅(qū)動算法
兆易創(chuàng)新GD32 MCU，也一直在電機驅(qū)動上深度耕耘，通過在無人機，掃地機器人，工業(yè)伺服驅(qū)動等應用，夯實自身硬件方案設(shè)計和軟件算法應用，形成自身特色的Total solution 方案。
如上是GD32 MCU的現(xiàn)有Arm產(chǎn)品蔟，我們可以從下面的電機方案中可以看到，兆易創(chuàng)新深耕Arm 32位MCU,從M23,M4,乃至后續(xù)規(guī)劃的M33,M7都會充實電機驅(qū)動方面的整套解決方案。
如下是目前兆易創(chuàng)新在電機驅(qū)動上面的方案，主要在BLDC和FOC兩種方式。
BLDC 方式
FOC方式
相對于以用MCU對比，用專用的無刷電機驅(qū)動芯片GC4931在三相無刷電機使用更加廣泛，國產(chǎn)GC4931是替代原裝進口A4931，A4931/GC4931是基于模擬電路搭建起來的，性能更加穩(wěn)定，無需要工程師開發(fā)即可使用，而且已經(jīng)在很多領(lǐng)域廣泛使用，MCU的是近兩年才興起的，很多內(nèi)部算法還是不穩(wěn)定，很容易燒電機；以是GC4931芯片的介紹：
芯片特性
● 驅(qū)動三個半橋（6 個 NMOS）
● 寬電壓 4.7~36V
● 低功耗同步整流
● 霍爾元件輸入
● 內(nèi)置低壓保護與過溫保護
● 低電流睡眠模式
● FG 轉(zhuǎn)速輸出
● 死區(qū)時間防穿通
● 堵轉(zhuǎn)鎖定保護
● 過壓保護
GC4931F/S 是一款三相無刷直流電機預驅(qū)動芯片。芯片可以驅(qū)動 N 型功率 MOSFET，最高電源到 36V。 芯片狀態(tài)切換邏輯受三個相位差為 120° 的霍爾輸入確定。芯片集成固定衰減時間的脈沖調(diào)制來控制電流并且抑制勵磁涌流； 堵轉(zhuǎn)保護時間可調(diào)； 過溫保護， 過壓監(jiān)測， 同步整流等等。其中內(nèi)置的同步整流器通過在衰減周期內(nèi)，打開合適的低內(nèi)阻的開關(guān)管以取代反向續(xù)流二極管來降低功耗。 當芯片監(jiān)測到過壓時芯片會關(guān)斷同步整流以減小變化電流引起的電源電壓波動。
GC4931F/S 的邏輯輸入腳有使能控制（ENABLE） ， 方向控制（DIR） ， 剎車控制（BRAKE） ； 邏輯輸出腳有 FG1， FG2 與霍爾信號對應， 可以用來監(jiān)測轉(zhuǎn)動速度。芯片工作溫度從-20~105℃。 封裝形式采用5mmx5mm 的 QFN 28 腳， 底部有散熱片。GC4931F 工作電壓低至 4.7V， GC4931S最低工作電壓在 7V.
管腳描述
內(nèi)部框圖
圖 1 GC4931F/S 內(nèi)部框圖
極限參數(shù)(一般無其他特殊注明時， T=25℃）
我司是GC4931代理商，可以提供技術(shù)支持，歡迎來電索樣。
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目標應用：
工業(yè)控制；機器人；醫(yī)療；智能家電；電動工具。
關(guān)鍵字：GD32 電機驅(qū)動
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