AC7840x三电机控制应用解决方案

《杰发微课堂》今天开讲第五课啦！杰发科技首款功能安全MCU芯片AC7840x已经顺利量产半年，考虑到客户端对多电机应用的强烈需求，杰发科技在已经成熟的AC7840x双电机板基础上，为电机客户设计并提供了三电机控制应用解决方案。日前，AC7840x三电机控制方案已开发调试完成，每个电机可独立控制，且均支持有感FOC和无感FOC算法的正常运行。

三电机应用方案简介

三电机控制应用方案硬件拓扑结构如图1所示。功率驱动板主要由MOSFET驱动和相电流采样等模块构成。每块功率驱动板接收MCU输入的发波调制驱动信号，并调理电机相电流采样信号反馈给MCU，与电机和共享MCU构成完整的控制回路。预驱、MOSFET和MCU为独立式分布，增强了硬件环境配置的灵活性。用户亦可根据应用需要提高三电机控制方案的集成度，将三电机驱动的所有硬件单元集成于一块电路板。

图1：三电机应用方案结构示意图

三电机应用方案实现

AC7840x为单核MCU，最高主频为120MHz。每个电机在运行FOC算法时，都需要高频率触发ADC采样，并在采样中断任务Isr中完成相应的FOC算法运算。为满足同时运行三个电机FOC算法的需求，需设计合理的三电机应用方案MCU时序，对单核MCU进行分时复用，为三个电机的算法运行分配时间，避免各电机算法运行时相互冲突，同时优化各电机算法运行时间，确保电机算法在分配时间内完成。三电机控制应用方案根据设计时序依次触发三个电机的ADC采样，并在中断Isr中完成FOC算法后，将MCU释放给下个电机算法占用。MCU运行时序图如图2所示。

图2：三电机应用方案运行时序图

三电机应用方案中，用户可灵活选择进行配置。杰发科技算法Lib支持运行有感霍尔FOC和滑模观测器、磁链观测器、模型参考自适应等无感FOC算法。以磁链观测器无感FOC算法，相电流双电阻采样为例，算法运行载频6KHz，每个电机算法执行时间约为30us，ADC中断负载率为55%。三电机应用方案采用单核AC7840x同时控制三台无刷电机，可替代多颗M0核低端MCU，以更高的主频和集成度，让用户事半功倍，从容应对多电机控制应用工况。

审核编辑：汤梓红