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IMC102馬達控制引擎(MCE)解決方案
文章來源:永阜康科技 更新時間:2018/7/10 11:55:00
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infineon公司的IMC102是可變速率控制的高集成度的IC,集成了用來控制永磁同步馬達(PMSM)所需的硬件和算法,縮短馬達系統(tǒng)面市時間,降低系統(tǒng)成本和開發(fā)成本,具有現(xiàn)場控制PMSM,用于馬達控制指令如UART, PWM或模擬輸入信號的靈活主接口,支持IEC 60335 (‘Class B’),集成了腳本引擎以便靈活應(yīng)用,主要用在電冰箱,家用電器,馬達控制,泵和風(fēng)扇以及其它PMSM驅(qū)動.本文介紹了IMC102主要特性,框圖和應(yīng)用配置框圖,以及評估板EVAL-M3-102T主要特性,框圖,電路圖,材料清單和PCB設(shè)計圖.
iMOTION™ IMC100 is a series of highly integrated ICs for the control of variable speed drives. By integrating both the required hardware and algorithm to perform control of a Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) they provide the shortest time to market for any motor system at the lowest system and development cost.
Infineon’s patented and field-proven Motion Control Engine (MCE) implements Field Oriented Control (FOC) using single or leg shunt current feedback and uses space vector PWM with sinusoidal signals to achieve highest energy efficiency. It also integrates multiple protection features like over- and undervoltage, overcurrent, rotor lock etc. Powerful tools like MCEWizard and MCEDesigner reduce the implementation effort for a variable speed drive to a simple configuration of the MCE for the respective motor.
The IMC100 series takes advantage of a new hardware platform that brings a comprehen­sive set of innovative analog and motor control peripherals.
The next generation of the MCE not only further improves the performance of the control algorithm but also adds functionality like sensor support for accurate rotor positioning, ready-to-use PFC algorithms as well as more and faster host interface options.
The IMC100 series is offered in several device variants ranging from single motor control to motor control plus PFC. All devices can be used in applications requiring functional safety acc. to IEC 60335 (‘Class B’). With this wide application scope the IMC100 series is the perfect choice for any highly efficient variable speed drive.

iMOTION™ IMC100系列主要特性:
• Motion Control Engine (MCE) as ready-to-use solution for variable speed drives
• Field oriented control (FOC) for permanent magnet synchronous motor (PMSM)
• Space vector PWM with sinusoidal commutation and integrated protection features
• Current sensing via single or leg shunt
• Sensorless operation
• Optional support for hall sensors (analog or digital)
• Optional boost or totem pole PFC control integrated
• Flexible host interface options for motor control commands: UART, PWM or analog input signal
• Support for IEC 60335 (‘Class B’)
• Integrated scripting engine for application flexibility
• Multiple package options

iMOTION™ IMC100系列應(yīng)用:
• Refrigerators
• Home appliances
• Pumps, fans
• ...any other PMSM drive

圖1.iMOTION™ IMC100系列框圖

圖2.iMOTION™ IMC100系列應(yīng)用框圖

圖2. IMC102具有提升PFC控制的單分路配置圖

圖3. IMC102具有圖騰柱PFC的單分路配置圖

評估板EVAL-M3-102T

The EVAL-M3-102T evaluation board is a part of the iMOTION™ Modular Application Design Kit for drives(iMOTION™ MADK). In order to run a motor, the mating power board is required to interface this evaluationboard.

The MADK platform is intended to use various power stages with different control boards. These boards caneasily be interfaced through the 30-pin iMOTION™ MADK M3, or the 30-pin iMOTION™ MADK M3 interfaceconnector. This board is equipped with 30-pin M3 connector and is intended for power factor correction andsingle motor control only.

This evaluation board is designed to give comprehensible solutions of sensorless control of permanent magnetmotors over the full speed range. It provides a capable of 3-phase and type 3 of 2-phase modulation, a micro-USB connector and on board debugger isolated by digital isolator, and UART interface.

The EVAL-M3-102T evaluation board is available from Infineon. The features of this board are described in themain feature chapter of this document, whereas the remaining paragraphs provide information to
enable thecustomers to copy, modify and qualify the design for production according to their own specific requirements.

Environmental conditions were considered in the design of the EVAL-M3-102T, but it is not qua
lified regardingsafety requirements or manufacturing and operation over the whole operating temperature range or lifetime.

The boards provided by Infineon are subject to functional testing only.Evaluation boards are not subject to the same procedures as regular products regarding Returned MaterialAnalysis (RMA), Process Change Notification (PCN) and Product Discontinuation.

圖4.評估板EVAL-M3-102T外形圖

評估板EVAL-M3-102T主要特性:

• Complete kit for running any permanent magnet motor via sensorless sinusoidal control
• 3.3V (default) or 5V VDD power supply
• Micro-USB connector and on-board debugger isolated by digital isolator
• Capable of 3-phase and type 3 of 2-phase modulation
• RoHS complaint
• PCB size is 65 x 45 mm

圖5.采用IMC102T-F064的應(yīng)用框圖

圖6.評估板EVAL-M3-102T電路圖

圖7.評估板EVAL-M3-102T信號測試引腳連接圖
評估板EVAL-M3-102T材料清單:




圖8.評估板EVAL-M3-102T PCB設(shè)計圖(頂層)

圖9.評估板EVAL-M3-102T PCB設(shè)計圖(底層)

圖10.評估板EVAL-M3-102T PCB頂層布局圖

圖11.評估板EVAL-M3-102T PCB底層布局圖
 
 
 
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產(chǎn)品型號 功能介紹 兼容型號 封裝形式 工作電壓 備注
AT8812C AT8812C為打印機和其它電機一體化應(yīng)用提供一種雙通道集成電機驅(qū)動方案。 DRV8812/DRV8813 HTSSOP-28 8~38V 具有4級電流調(diào)節(jié)的1A雙極步進電機驅(qū)動IC
AT8810 AT8810為打印機和其它電機一體化應(yīng)用提供一種雙通道集 成電機驅(qū)動方案。 BD68610 HTSSOP-16 8~38V 舞臺燈光專用步進電機驅(qū)動IC
HR4995 HR4995是一種便于使用的內(nèi)部集成了譯碼器的微特步進電機驅(qū)動器。 A4985 QFN-24 8V-38V 內(nèi)置轉(zhuǎn)換器和過流保護的微特步進電機驅(qū)動芯片
HR9110 HR9110是應(yīng)用于直流電機方案的單通道H橋驅(qū)動器芯片。 L9110 SOP-8 1.8V-6.8V 1.2A玩具單通道直流電機驅(qū)動IC
HR2125 HR2125是一種雙通道、低導(dǎo)通壓降的正反向電機驅(qū)動芯片,為玩具、打印機和其它電機一體化應(yīng)用提供一種雙通道電機驅(qū)動方案。 DFN-10 1.8V-6.8V 低壓雙通道H橋驅(qū)動器
AT8870 AT8870是一款刷式直流電機驅(qū)動器,適用于打印機、電器、 工業(yè)設(shè)備以及其他小型機器 DRV8870/A4950 SOP-8 6.5V-38V 3.6A單通道刷式直流電機驅(qū)動IC
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AT8313 AT8313提供三路可獨立控制的半H橋驅(qū)動,每個半H橋可輸出2.5A峰值電流或1.75A均方根(RMS)電流輸出,可驅(qū)動一個三相直流無刷電機,也可被用于驅(qū)動螺線管或者其它負載。 DRV8313 QFN-36 8-38V 2.5A三路半橋集成驅(qū)動芯片
HR8826 HR8826是一種內(nèi)置步進表的集成微步進電機驅(qū)動器,為打印機、掃描儀和其它自動化設(shè)備提供解決方案。其設(shè)計為能使雙極步進電機以全、半、1/4、1/8、1/16、1/32步進模式工作。步進模式由邏輯輸入MODEx選擇。輸出驅(qū)動能力達到38V和±3A。HR8826的衰減模式可編程。 DRV8825 TSSOP-28 8V-38V/3A 具有片上1/32微步進分度器的3A雙極步進電機驅(qū)動IC
HR8828 HR8828是一種內(nèi)置步進表的集成微步進電機驅(qū)動器,為打印機、掃描儀和其它自動化設(shè)備提供解決方案。其設(shè)計為能使雙極步進電機以全、半、1/4、1/8、1/16、1/32步進模式工作。步進模式由邏輯輸入MODEx選擇。輸出驅(qū)動能力達到38V和±3.5A。HR8828的衰減模式可編程。 TB6560 QFN-48/LQFP-48 8V-38V/3.5A 內(nèi)置步進表的3.5A集成微步進電機驅(qū)動器
HR3992 HR3992是一種便于使用PWM來控制電流的雙極微特步進電機驅(qū)動器, 輸出驅(qū)動能力達到35V和±1.5A。內(nèi)部固定關(guān)閉時間的PWM電流控制時序電路可以通過串行接口進行編程,使其工作在慢衰、快衰或混合衰減模式。 A3992 TSSOP-24 8V-35V/1.6A DMOS 全橋 PWM 微步進電機驅(qū)動芯片
HR4982 HR4982是一種便于使用的內(nèi)部集成了譯碼器的微特步進電機驅(qū)動器。其設(shè)計為能使雙極步進電機以全、半、1/32和1/128步進模式工作。步進模式由邏輯輸入MSx選擇。輸出驅(qū)動能力達到35V和±2A。HR4982包含一個工作在慢衰或混合衰減模式的固定關(guān)閉時間的電流調(diào)節(jié)器。 A4982 TSSOP-28 8V-35V/2A 內(nèi)置轉(zhuǎn)換器和過流保護的微特步進電機驅(qū)動芯片
HR4988 HR4988是一種便于使用的內(nèi)部集成了譯碼器的微特步進電機驅(qū)動器。其設(shè)計為能使雙極步進電機以全、半、1/4、1/8、1/16、1/32、1/64和1/128步進模式工作。步進模式由邏輯輸入MSx選擇。輸出驅(qū)動能力達到35V和±2A。HR4988包含一個工作在慢衰或混合衰減模式的固 定關(guān)閉時間的電流調(diào)節(jié)器。 A4988 TSSOP-28/QFN-28 8V-35V/2A 內(nèi)置轉(zhuǎn)換器和過流保護的微特步進電機驅(qū)動芯片
HR8833 HR8833為玩具、打印機和其它電機一體化應(yīng)用提供一種雙通道電機驅(qū)動方案。HR8833有兩路H橋驅(qū)動,可以驅(qū)動兩路刷式直流電機,或者一個雙極步進電機,或者螺線管或者其它感性負載。 DRV8833 TSSOP-16 2.70V-12.8V 2A低電壓雙路刷式直流或單路雙極步進PWM繞組電流調(diào)節(jié)/限制電機驅(qū)動器IC
HR5561 HR5561是應(yīng)用于直流電機方案的單通道H橋驅(qū)動器芯片。 HR5561的H橋驅(qū)動部分采用低導(dǎo)通電阻的PMOS和NMOS功率管。低導(dǎo) 通電阻保證芯片低的功率損耗,使得芯片安全工作更長時間。此 外HR5561擁有低待機電流、低靜態(tài)工作電流。這些性能使能HR5561 易用于玩具方案。 AT5561 SOP-8/DIP-8 1.8V-6.0V 玩具單通道直流電機驅(qū)動器
HR1084 HR1084是應(yīng)用于直流電機方案的單通道H橋驅(qū)動器芯片。 HR1084的H橋驅(qū)動部分采用低導(dǎo)通電阻的PMOS和NMOS功率管。低導(dǎo) 通電阻保證芯片低的功率損耗,使得芯片安全工作更長時間。此 外HR1084擁有低待機電流、低靜態(tài)工作電流。這些性能使能HR1084 易用于玩具方案。 DW1084 SOP-8/DIP-8 1.8V-6.0V/1A 玩具單通道低電壓1A直流電機驅(qū)動IC
HR4985 HR4985是一種便于使用的內(nèi)部集成了譯碼器的微步進電機驅(qū)動器。其設(shè)計為使雙極步進電機能夠以全、半、1/4和1/8步進操作。步進模式由邏輯輸入MSx選擇。輸出驅(qū)動能力達到35V和±1A。HR4985包括一個能夠控制慢或混合衰減模式的電流調(diào)節(jié)器,其截止時間固定。 A4985 QFN-24 8V-35V/1.0A 帶轉(zhuǎn)換器和過流保護的 DMOS 微步驅(qū)動器
HR3988 HR3988是一款四路DMOS全橋驅(qū)動芯片,能夠驅(qū)動多達2個步進電機或4個直流電機。每個全橋輸出額定值高達36V, 1.2 A。 A3988 TQFP-48 8V-35V/1.2A 四路DMOS全橋電機驅(qū)動芯片
HR3979 HR3979是一種新近開發(fā)出來、專門用于雙極步進電機的微步進電機驅(qū)動集成電路,能驅(qū)動馬達以全、1/2、1/4及1/16步進操作,其內(nèi)部集成了步進和直接譯碼接口、正反轉(zhuǎn)控制電路、雙H橋驅(qū)動,單路輸出額定值達到35V、±2.5A。 A3979 TSSOP-28 8V-35V/2.5A 帶轉(zhuǎn)換器的微步 DMOS 驅(qū)動器
HR3967 HR3967是一種新近開發(fā)出來、專門用于雙極步進電機的微步進電機驅(qū)動集成電路,能以全、1/2、1/4及1/8微步細分驅(qū)動馬達,輸出額定值能達到30V、±750mA 。 A3967 SOP-24 8V-35V/750mA 內(nèi)置轉(zhuǎn)換器的微步進電機驅(qū)動芯片
 
 
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