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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(fēng)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(dāng)時的無傳感器算法沒有達(dá)到各種實際應(yīng)用條件，難以在復(fù)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(fù)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(fù)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(zhǔn)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(yán)格的低速負(fù)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(fù);

· 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(fù)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(dǎo)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(jìn)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(jìn)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(jìn)在內(nèi)的各種電機。

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