BLDC FOC 2 Click to najnowszy moduł mikroBUS firmy Mikroe, zaprojektowany do sterowania 3-fazowymi silnikami BLDC z wykorzystaniem algorytmów FOC (Field-Oriented Control), bez potrzeby stosowania czujników położenia wirnika. Stanowi kompletny moduł sterowania silnikiem, obejmujący sekcję wysokoprądową, logikę sterującą oraz interfejs do komunikacji z systemem nadrzędnym. Został zaprojektowany z myślą o zastosowaniach wymagających stabilnej regulacji momentu, prędkości lub mocy w szerokim zakresie napięć zasilania i prądów obciążenia.
Moduł został zrealizowany z wykorzystaniem kontrolera A89307 firmy Allegro Microsystems. Uzyskał kwalifikację AEC-Q100, pozwalającą na zastosowania w motoryzacji. Realizuje bezczujnikowe sterowanie FOC, eliminując konieczność stosowania czujników położenia wirnika. Pozycja i prędkość wirnika są wyznaczane na podstawie pomiarów elektrycznych, co upraszcza konstrukcję systemu i zwiększa jego niezawodność. Algorytmy sterujące obejmują również procedury rozruchu w warunkach postoju, swobodnego wirowania oraz wirowania w kierunku przeciwnym do zadanego, co zapobiega niekontrolowanym zmianom kierunku obrotów i umożliwia poprawny start silnika w różnych warunkach.
Stopień mocy modułu zawiera wykorzystuje 6 tranzystorów n-MOSFET, tworzących 3-fazowy mostek sterujący. Zastosowane elementy umożliwiają pracę przy napięciu zasilania silnika od 4,4 V do 30 V oraz dostarczanie do obciążenia maksymalnego prądu 15 A. Takie parametry umożliwiają sterowanie silnikami stosowanymi m.in. w wentylatorach, pompach i napędach pomocniczych. Kontroler A89307 zawiera mechanizmy zabezpieczające (wykrywanie zwarcia, nadmiernego prądu i blokady wirnika), a także logikę priorytetyzacji błędów, dzięki czemu w przypadku jednoczesnego wystąpienia kilku nieprawidłowości, raportowana jest ta o największym znaczeniu.
Sterownik obsługuje kilka trybów pracy, w tym regulację stałej prędkości obrotowej, stałego momentu, stałej mocy oraz tryb otwartej pętli. Aktywacja lub dezaktywacja poszczególnych pętli regulacji odbywa się poprzez konfigurację wewnętrznej pamięci EEPROM. Do poprawnej pracy algorytmów FOC wymagane jest zapisanie w pamięci parametrów znamionowych silnika, takich jak prąd przy obciążeniu nominalnym, napięcie znamionowe, prędkość obrotowa oraz rezystancja uzwojeń. Na tej podstawie, układ sterujący dostosowuje wektory prądów fazowych, zapewniając stabilną pracę przy zmiennym obciążeniu.
Moduł BLDC FOC 2 Click współpracuje z systemami logicznymi o napięciu zasilania 3,3 V lub 5 V, co umożliwia bezpośrednie połączenie z wieloma typami mikrokontrolerów. Jest zgodny ze standardem mikroBUS, co pozwala na zastosowania na różnych platformach sprzętowych, bez modyfikowania schematu. Dostępne biblioteki programowe i przykładowe oprogramowanie ułatwiają konfigurację i testowanie układu, a funkcja ClickID zapewnia automatyczną identyfikację modułu przez system nadrzędny.
Więcej na: www.mikroe.com
