基于Microchip dsPIC33直流无刷水泵FOC方案

汽车水泵作为汽车必不可少的组件之一，它不仅能保证汽车的正常运行，还能在很大的程度上保障发动机的使用寿命，所以对汽车水泵的不断优化与改进也是非常必要的。永磁同步汽车水泵的出现和应用，是汽车水泵技术的一次革命，一百多年以来汽车水泵一直是使用机械水泵和有刷电动水泵。

直流无刷电机的本体是由定子和转子组成，定子指的是电机在运行时固定不动的部分，主要是指定子绕组和定子铁心部分；转子包括永磁体、转子铁心和转轴等。高性能稀土永磁材料的问世，电力电子元件性价比的不断提高，以及微机控制技术的发展，使得基于磁场定向控制(FOC)的直流无刷电机的应用越来越广泛。FOC（Field-Oriented Control），也称矢量变频，是目前无刷直流电机（BLDC）和永磁同步电机（PMSM）高效控制的最佳选择。FOC精确地控制磁场大小与方向，使得电机转矩平稳、噪声小、效率高，并且具有高速的动态响应。

FOC典型控制框图如下。为了得到电机转子的位置、电机转速、电流大小等信息作为反馈，首先需要采集电机相电流，对其进行一系列的数学变换和估算算法后得到解耦了的易用控制的反馈量。然后，根据反馈量与目标值的误差进行动态调节，最终输出3相正弦波驱动电机转动。

FOC 算法以与PWM 相同的速率执行。 这样进行配置使得 PWM 可使用两个分流电阻器和一个电位器（用来设置电机的参考速度）来触发两个绕组的 A/D 转换。允许A/D 中断来执行该算法。下图显示了 A/D 中断程序的常规执行过程。

近些年Microchip 推出了专门适用于PMSM控制的dsPIC33系列MCU，集成多达6个高级电机控制PWM、12位ADC及运算放大器，并集成CAN/LIN控制器。高达100 MIPS的性能与DSP加速可执行高速控制算法，这个组合对于电机控制应用来说是理想之选。同时，dsPIC33器件为传感器提供了简便的接口，且抗噪性和可靠性均大幅提升。dsPIC33器件符合AEC-Q100第0级标准，能在高达150℃的环境下工作并保证运行稳健，尤其适合各种汽车应用。

品佳基于Microchip 方案DEMO 视频链接：

链接：https://pan.baidu.com/s/1scNEsYvNcT-_I6ihylqTjA

提取码：xosw

? 场景应用图

? 产品实体图

? 展示版照片

? 方案方块图

? 核心技术优势

? dsPIC33系列MCU专门适用于PMSM控制

? 集成多达6个高级电机控制PWM、12位ADC及运算放大器,并集成CAN/LIN控制器。

? 高达100 MIPS的性能与DSP加速可执行高速控制算法，这个组合对于电机控制应用来说是理想之选。

? 同时，dsPIC33器件为传感器提供了简便的接口，且抗噪性和可靠性均大幅提升。

? dsPIC33器件符合AEC-Q100第0级标准，能在高达150℃的环境下工作并保证运行稳健，尤其适合各种汽车应用。

? 方案规格

?  工作电压：12V - 36V

?  驱动方式：Sensorless FOC。

?  PWM 频率：20KHz

?  电流采样方式：下桥双电阻采样。

?  采样电阻阻值：25毫欧。