基于SWM190RBT6-50芯片的FOC风机方案

硬件方案--主板及驱动电路

类型	型号	封装	数量
电阻	10R	0603*4	1
	100R	0805	1
	1K	0603*4	7
	1K	0805	3
	5.1K	0805	13
	1M	0805	1
电容	12P	0805	2
	22P	0805	2
	4.7UF	1206	2
	16V1000UF	电解	1
LED	LED绿色	0805	25
	LED红色	0805	1
	LED黄色	0805	1
二极管	1N4148	玻璃管	2
	1N5822	贴片	1
晶振	32.768K	2*6	1
	8.000MHz	49SMD	1
芯片	1117-3.3	SOT223	1
	IR21364S	SOP-28	1
	SWM190RBT6-50	LQFP64	1
其它	5.1K电位器	3362P	2

控制器采用的是一颗国产M0芯片-SWM190RBT6-50，封装是LQFP64。电路包含AC转DC电路，直流电机是高压310V，然后通过SC1117DG转成低压15V，再由MP1482变成3.3V。电机的栅极驱动芯片是IR21364S来控制WVU三路之间的通断，上下臂是通过IGBT，RGS10B60KD1/D2PACK来开关。除此之外还包含一些光耦，LED的常用的电子元器件。

本方案缺失PCB源文件，但是不影响配套程序的相关阅读及学习，本方案的主要用于学习观测器，锁相环，PID算法，SVPWM无感FOC算法以及五段式与七段式调制。

软件方案

软件方案包含了工程文件，无需自己再搭建工程。用的IDE是MDK，小编给大家编译了一下，没有错误可以直接运行。包含龙伯格电机观测器，无感FOC算法，PID调节代码，整套报错信息，顺逆风启动算法，虽然是基于国产M0的代码，但是代码本身耦合性做的很好，完全可以移植到别的MCU平台上面去，同时也是非常适合对电机算法感兴趣的小伙伴认真阅读一番。以下贴一段龙伯格观测器的代码出来：

/*******************************************************************************
* Function Name : Speed_PI
* Description : It implements the PLL PI regulator.
* Input : (B-emf alpha)*sin(theta),(B-emf beta)*cos(theta).
* Output : None.
* Return : Motor speed (dpp, digit-per-pwm).
*******************************************************************************/
s16 Speed_PI(s16 hAlfa_Sin, s16 hBeta_Cos)
{
  s32 wSpeed_PI_error, wOutput;
  s32 wSpeed_PI_proportional_term, wSpeed_PI_integral_term;


  wSpeed_PI_error = hBeta_Cos - hAlfa_Sin;
#if 1    //????
  if(wSpeed_PI_error > 50)
    wSpeed_PI_error = 50;
  else if(wSpeed_PI_error < -50)
    wSpeed_PI_error = -50;
#endif
  wSpeed_PI_proportional_term = hSpeed_P_Gain * wSpeed_PI_error;  // !!!p
  wSpeed_PI_integral_term = hSpeed_I_Gain * wSpeed_PI_error;      // !!!i


  if ( (wSpeed_PI_integral_sum >= 0) && (wSpeed_PI_integral_term >= 0) && (Max_Speed_Out == FALSE) )
  {
    if ((s32)(wSpeed_PI_integral_sum + wSpeed_PI_integral_term) < 0)
    {
      wSpeed_PI_integral_sum = S32_MAX;
    }
    else
    {
      wSpeed_PI_integral_sum += wSpeed_PI_integral_term;  //integral
    }
  }
  else if ( (wSpeed_PI_integral_sum <= 0) && (wSpeed_PI_integral_term <= 0) && (Min_Speed_Out == FALSE) )
  {
    if((s32)(wSpeed_PI_integral_sum + wSpeed_PI_integral_term) > 0)
    {
      wSpeed_PI_integral_sum = -S32_MAX;
    }
    else
    {
      wSpeed_PI_integral_sum += wSpeed_PI_integral_term;   //integral
    }
  }
  else
  {
    wSpeed_PI_integral_sum += wSpeed_PI_integral_term;   //integral
  }


  wOutput = (wSpeed_PI_proportional_term >> 14) + (wSpeed_PI_integral_sum >> 18);


  if (wOutput > wMotorMaxSpeed_dpp)
  {
    Max_Speed_Out = TRUE;
    wOutput = wMotorMaxSpeed_dpp;
  }
  else if (wOutput < (-wMotorMaxSpeed_dpp))
  {
    Min_Speed_Out = TRUE;
    wOutput = -wMotorMaxSpeed_dpp;
  }
  else
  {
    Max_Speed_Out = FALSE;
    Min_Speed_Out = FALSE;
  }


  return ((s16)wOutput);
}

审核编辑：汤梓红