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摘要：  2013 年 8 月 23日，北京訊 日前，德州儀器 (TI) 宣布為其最低成本的實時控制 C2000 Piccolo F2802x 微控制器 (MCU) 系列提供 TI 革命性突破的 InstaSPIN-FOC(磁場定向控制)無傳感器電機控制技術(shù)，從而可縮小封裝尺寸，大幅降低成本。

一度只有少數(shù)電機設(shè)計人員可獲得的高效率、三相位電機控制專業(yè)技術(shù)，現(xiàn)已開始面向更廣泛的開發(fā)人員受眾提供。工程師不但可使用嵌入在只讀存儲器 (ROM)(位于 C2000 Piccolo F2802x MCU 上)中的 TI InstaSPIN-FOC 技術(shù)加速電機控制開發(fā)，同時還可為低成本無刷 DC (BLDC)、永磁 (PMSM) 以及 AC 感應(yīng)電機應(yīng)用提高效率。

TI 支持 InstaSPIN-FOC 技術(shù)的低成本 Piccolo F2802x MCU 僅在數(shù)分鐘內(nèi)便可識別、調(diào)諧和控制任意類型的三相位同步或異步電機，是洗衣機、壓縮機、泵、風扇、電動自行車、工具、跑步機、小型驅(qū)動器、縫紉及紡織機、升降機以及小型低成本電機 (hobby motor) 等各種應(yīng)用的理想選擇。在 2013 年 2 月 TI 首次推出 InstaSPIN-FOC 技術(shù)之前，無傳感器磁場定向控制技術(shù)還不能滿足大多數(shù)開發(fā)人員的需求，因為當時的無傳感器算法沒有達到各種實際應(yīng)用條件，難以在復雜控制系統(tǒng)中實施，從而可增加數(shù)月的開發(fā)時間。InstaSPIN-FOC 技術(shù)不僅可為各種水平的設(shè)計人員降低系統(tǒng)復雜性，同時還可在可以承受的價格上(剛剛下調(diào))提高電機效率、可靠性和性能，從而可解決這些問題。

InstaSPIN-FOC 技術(shù) Piccolo F2802x MCU 的特性與優(yōu)勢：

· 針對各種廣泛的電機設(shè)計人員提供，具有 48 引腳封裝、32 或 64KB 閃存，價格約為 2 美元，可充分滿足大批量應(yīng)用需求;

· 節(jié)省數(shù)月的設(shè)計時間，支持近乎全自動的電機參數(shù)識別、軟件觀測器調(diào)諧以及扭矩控制調(diào)諧;

· 先評估，后購買，提供免費交互式 InstaSPIN-FOC 在線仿真工具。設(shè)計人員可根據(jù)各種電機定制速度與負載配置文件，實現(xiàn)對 TI InstaSPIN-FOC 性能的評估，可在幾分鐘內(nèi)獲得仿真結(jié)果;

· 接近編碼器的性能，有了嵌入式片上 FAST 觀測器算法，只需分析電流和電壓便可在各種使用條件下計算轉(zhuǎn)子磁通、角度、速度以及扭矩的高可靠穩(wěn)健估算值。準確的無傳感器估算器性能可取消幾乎所有扭矩與速度應(yīng)用中的物理傳感器;

· 同一解決方案適用于所有三相位電機、同步(BLDC、SPM 與 IPM)與異步 (ACI) 電機;

· 識別與調(diào)諧，離線電機試運行可識別所需的電機參數(shù)，調(diào)諧 FAST 算法，并可初始化穩(wěn)定工作所需的電流控制器?？蛇x在線電阻重估模式可在要求最為嚴格的低速負載下跟蹤可靠觀察器性能的變化;

· 通過內(nèi)建啟動模式和觀測器角度鎖定功能，在一個電氣周期內(nèi)消除其它無傳感器技術(shù)的啟動問題;

· 優(yōu)異的低速性能，角度完整性可在 1Hz(典型值)以下保持穩(wěn)定狀態(tài)，支持全扭矩、零速穩(wěn)定、過零反轉(zhuǎn)以及平穩(wěn)的失速恢復;

· 可增強系統(tǒng)架構(gòu)靈活性，可使用作為軟件電機傳感器的 FAST 來實施單個功能調(diào)用 FOC 扭矩控制器或完整的定制控制系統(tǒng);

· 支持最高效率的電機尺寸，內(nèi)建磁場控制支持弱磁(提高速度)或強磁(提高扭矩)應(yīng)用;

· 為感應(yīng)電機實現(xiàn)顯著節(jié)能，使用 PowerWarp 模式自適應(yīng)地最小化磁化電流，只產(chǎn)生所需的扭矩，從而可消除較低負載工作下的能量浪費;

· 通過 MotorWare 使用最新電機控制庫(模塊、驅(qū)動器、系統(tǒng)示例、文檔)實現(xiàn)便捷開發(fā)和迅速評估。MotorWare 提供基于 API 的 C 語言導向型最新編碼技術(shù)以及十多種基于實驗室的項目，可幫助用戶深入了解 InstaSPIN-FOC 的各項特性，包括電機 ID、保存電機參數(shù)、扭矩控制、調(diào)諧速度控制器、運行時間的電阻監(jiān)控、弱磁、調(diào)制技術(shù)以及 PowerWarp 等。

供貨情況

支持 InstaSPIN-FOC 的 Piccolo F28026F 與 F28027F MCU 現(xiàn)已開始批量供貨。InstaSPIN-FOC 在線仿真工具現(xiàn)已開始免費提供。開發(fā)人員可使用TMDSHVMTRINSPIN 高電壓 (50-350V 10A) 電機套件目前配套提供的模塊化 controlCARD (TMDSCNCD28027F) 評估該解決方案，其能夠與外部仿真器配對使用，實現(xiàn)與此前發(fā)布的低電壓逆變器評估板 (DRV8312/DRV8301 RevD) 的聯(lián)用。此外，InstaSPIN-FOC 與 InstaSPIN-MOTION 也應(yīng)用于此前發(fā)布的 Piccolo F2806x 微控制器。

TI 廣泛系列的微控制器與軟件

TI MCU 支持低功耗、實時控制、安全與連接功能，居于業(yè)界領(lǐng)先地位。公司將繼續(xù)推進超過 20 年的豐富微控制器創(chuàng)新經(jīng)驗，提供業(yè)界最廣泛的微控制器產(chǎn)品系列：超低功耗 MSP MCU、實時控制 C2000 MCU、Tiva ARM® MCU 以及 Hercules ARM MCU。設(shè)計人員可充分利用 TI 工具、軟件、無線連接解決方案、廣泛的設(shè)計網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品以及技術(shù)支持，加速產(chǎn)品上市進程。

TI 助力啟動電機

TI 在電機驅(qū)動與控制方面擁有豐富的經(jīng)驗，推出了各種系列的模擬與微控制器產(chǎn)品以及綜合而全面的工具、軟件與支持，可提供高效高可靠的低成本電機解決方案?？蛻艨色@得具有最佳性能的理想解決方案，快速啟動包括 AC 感應(yīng) (ACIM)、有刷 DC、無刷 DC (BLDC)、PMSM 以及步進在內(nèi)的各種電機。

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