大联大推出基于灵动微电子MindMotion产品的低压无刷电机驱动方案

2022年12月6日,致力于亚太地区市场的领先半导体元器件分销商—大联大控股宣布,其旗下世平推出基于灵动微电子(MindMotion)MM32SPIN560C的低压无刷电机驱动方案。

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图示1-大联大世平基于MindMotion产品的低压无刷电机驱动方案的展示板图

在后电气时代,电机与人们的生活建立了密不可分的关系。从一早起床使用的电动牙刷到智能门锁,再到搭乘的交通工具都离不开电机的驱动。而在小型家用电动工具市场,具备小型化、集成化的低压无刷电机更是一片蓝海,吸引着无数厂商争相布局。在此趋势下,大联大世平基于MindMotion MM32SPIN560C推出了适用于电动工具的低压无刷电机驱动方案。

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图示2-大联大世平基于MindMotion产品的低压无刷电机驱动方案的场景应用图

本方案在核心主控方面采用的MM32SPIN560C是灵动微电子(MindMotion)旗下专为电机与电源设计的新一代MCU。其集成了Arm® Cortex-M0高性能内核,最高工作频率可达96MHz,并内置128KB的Flash和8KB的SRAM高速存储器,拥有丰富的I/O端口和多种外设,包括采样速度可达3Msps的12位ADC、5个通用定时器、2个针对电机控制的PWM高级定时器、1个I2C接口、2个SPI接口和3个UART接口,能够满足不同家电应用。

由于MM32SPIN560C内部集成了一部分驱动电路,所以本方案的外围电路相对简单,这有利于客户节约成本。在驱动电路部分,方案采用6颗N-MOS管来做电机的电子换相控制。芯片采用了Nexperia的PXN012-60QL。该芯片具有体积小、功耗低的特点,漏源电压(VDSS)可以达到60V,连续漏电流(Id)可以达到42A,开关频率可以达到30KHz以上。在电源设计部分,方案采用圣邦微的SGM2225 LDO芯片,具有低噪音、低损耗电压的特点。

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图示3-大联大世平基于MindMotion产品的低压无刷电机驱动方案的方块图

此外,在软件设计部分方案采用世平HALL FOC双电阻采样的软件库架构,其通过板载电位器使电机旋转,从而让整个软件结构清晰易懂。基于以上优势,方案可帮助如空气净化器、服务器风机、吊扇、落地扇、电动手工具、吸尘器、小型水泵等应用构建可靠的电机驱动模块,使产品在稳定运行的同时达到节能减排的优点。

核心技术优势:

  • Arm® Cortex-M0 32位MCU,主频高达96MHz,内置预驱,比较器和放大器,整个驱动电路简单;
  • MCU电源使用5V,可由MCU内部LDO转换;
  • 支持有传感器/无传感器的BLDC/PMSM电机;
  • 支持1/2 Shunt R三相电流采样;
  • 可通过跳线选择不同的电机回授方式,比如:HALL、BEMF、IPD等;
  • 支持DC Bus电压,总电流量测;
  • 使用MCU内置比较器作为过电流保护;
  • ADC采样速率高达3Msps;
  • 支持单电阻PWM移相,降低单电阻算法复杂程度。

方案规格:

  • MCU:Arm® Cortex-M0 32-bit内核,主频高达96MHz;
  • MCU电源使用5V,可由MCU内部LDO转换;
  • 支持UART通信和LIN通信;
  • 支持2种电源输入接口:DC-Jack和接线端子;
  • 使用60V/40A N-MOS管×6;
  • 支持2种SWD调试接口;
  • 支持2种调速接口:电位器和外接电压;
  • 具备LED指示灯和按键;
  • 开发板尺寸:65mm×75mm。

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