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极海APM32F411低压无感FOC双电机参考方案,助力电机控制系统能效提升
傲娇树獭 | 2025-07-14 16:05:40    阅读:16   发布文章

“双碳”政策的推动下,双电机凭借高效化、集成化、智能化等特性,在新能源汽车、工业自动化、医疗设备以及可再生能源等领域的重要性日益凸显。根据Business Research insights数据预测,2024年全球双电机市场规模约为27亿美元,2025~2033年,将以7.2%的复合年增长率,从28.9亿美元增长到50亿美元。

双电机无人机封面.png

 为了满足行业对更高效和更可靠方案的需求,极海推出了APM32F411低压无感FOC双电机参考方案,其中还搭配了2GHD3440电机专用栅极驱动器。整个方案兼具高效率、高可靠和高性比等优势;低噪音设计,可提供更好的用户体验;同时还配备完善的过流、过压、故障诊断等功能,适用于空调、冰箱等智能家电、以及摄像云台、AGV底盘、无人机电调、洗拖机器人、伺服电机、汽车机、燃料泵等多场景应用。

双电机应用场景.png

APM32F411低压无感FOC双电机参考方案介绍

本方案前级通过APM32F411高性能高适配型MCU,集成两个高级定时器,每个高级定时器可输出三路带死区的互补 PWM,实现单芯片驱动两路BLDC PMSM;集成两个12位高精度ADC分别对两路PMSM独立采样。后级则通过GHD3440电机专用栅极驱动器进行驱动信号放大,来控制MOSFET开关,最终实现对BLDC PMSMFOC控制。

F411低压无感FOC双电机框图.jpg

方案框图

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双电机应用于无人机电调

方案优势

高算力控制: APM32F411主控芯片搭载Cortex-M4F内核,主频高达120MHz,可在单核内实现两路速度环、电流环双环运算,实现双路独立PMSMBLDC控制;

丰富接口资源:集成U(S)ARTI2CQSPISDIOCAN等,既能满足无感/无感FOC控制、有感/无感方波控制,还能支持霍尔、磁编、光电等类型编码器;

执行效率高:MCU芯片以32KHz频率执行电流环,执行时间14μs,仅占执行周期的50%,剩余时间还可用于执行速度环、PFC、通信、显示等任务;

支持单/双电阻采样、三相反电势采样;

12V~72V DC宽电压输入,单电机最大功率100W

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电路板实物图

 

APM32F411高性能高适配型MCU

Cortex-M4F内核,主频高达 120MHz,支持FPUDSP指令,性能强劲,能轻松应对复杂的电机控制任务;

集成高达128KBSRAM512KBFlash、以及SMC,配合强劲运算性能,可运行丰富算法,为方案设计提供广阔的发挥空间;

丰富外设资源:U(S)ARTx6I2Cx3SPIx5QSPIx1USB_OTGx1CANx2SDIOx1

内置CRC32运算单元,可为用户提供高集成、高可靠的SoC方案。

APM32F411芯片特性.png

 

GHD3440电机专用栅极驱动器

200VN沟道三相驱动器,适用于各种电池供电的直流无刷电机应用方案;

支持5.5V~18V输入电压范围,3.3V/5V逻辑输入兼容,有效放大电路控制信号,实现对电机的高精度、高速度以及低功耗的控制;

内置欠压保护、直通防止功能,250ns死区时间;

峰值输入电流1.0A@12V3.3nF负载下降时间60ns;峰值输出电流0.8A@12V3.3nF负载上升时间90ns,能迅速对输入信号或负载变化作出精准反应,提高电机运行效率;

工作温度范围-40~+105℃,可保障在严苛工作环境下的稳定运行。

GHD3440芯片特性.png


面向电机控制市场,极海APM32F411低压无感FOC双电机参考方案,可提供配套技术文档、软硬件开发工具和本地化服务支持,以满足高端消费电子与工业控制领域的多样化需求,助力工程师快速上手进行性能评估和二次开发。面向电机应用智能化与物联网升级,极海将持续优化产品线,强化产品性能,助力双电机技术向高性能、高能效与低成本方向发展。


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珠海极海半导体有限公司,是一家致力于开发工业级/车规级微控制器、高性能模拟与混合信号IC及系统级芯片的集成电路设计型企业。可为客户提供核心可靠的芯片产品及方案,实现准确感应、安全传输和实时控制。
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