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EPS用永磁同步电机控制器硬件元件选型与功能说明

助工
2014-08-20 13:02:37     打赏

元件选型
1主控芯片
Freescale  MCP5604PEFMLQ


MCP5604PE是用于精密底盘应用的最新32位Power Architecture MCU解决方案。它可以实现用电子系统替换笨重的液压和引擎驱动的应用,符合功能安全应用最新安全要求。
电子控制提高了效率只有在需要转向支持时,电子转向系统才消耗能量。用于复杂磁场定向控制算法的计算性能。PWM、ADC和定时器提高了电机效率和可靠性。跨模块触发单元能够对事件进行实时控制,减轻CPU的切换负荷。具有最高可达120 MHz定时器和保护特性的电机控制的专用PWM。


2、MOSFET驱动芯片
Infineon TLE7189F


具有AEC认证的三相桥驱动器。最高30KHz开关频率;具有短路检测保护功能和电流直通保护功能;集成3组电流传感器运放。自带电荷泵,可以提供0~100%占空比,带有死区功能。


3、旋转变压器解码芯片
ADI AD2S1200


由于PMSM的FOC控制方法对系统资源占用较多,旋变解码采用硬件方案。输出12位并行或串行数据,可检测绝对位置和转速,最大转速1000rps,极大减轻系统处理旋变信号的负担。


4、电源芯片
Infineon TLE6361


具有多组LDO和Buck型DCDC预降压电路,可使主芯片、旋转变压器、转矩、转角传感器、电流等多个器件各自独立供电,有效解决系统电源的干扰问题。具有AEC认证。


5、功率MOSFET模块
Fairchild  FTCO3V455A1


高集成度的三相全桥模块,客服了分立器件连接极其不便的缺点,有效降低系统等效电感,采用整体铜基板散热,专门针对EPS应用。
主回路器件功能说明
1、总供电继电器K1
主回路的供电总开关,由主芯片控制
2、保险丝F1
主回路保险
3、输入电感L1
主回路输入电感,防止母线电容上电对供电系统产生的冲击
4、母线电容C1C2C3
平波及解耦
5、相继电器K2K3
防止功率模块损坏导致的电机堵转,由主芯片控制
6、ACS712
电机相电流传感器,检测相电流用于电机控制
7、检测电阻R2R3R4
检测没个下桥臂电流


系统工作过程
控制系统上电自检结束后,主继电器闭合,通过输入电感L1给母线电容充电,K2K3继电器闭合,控制系统根据各个传感器信号实现FOC算法发出SVPWM波形控制电机运行。系统故障时,停止SVPWM ,切断K2K3。


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