簡化BLDC馬達設計的FOC控制技術

FOC 方法可以讓馬達在全轉速范圍內順利運轉，在零速時產生最大轉矩，并能夠快速加速和減速。事實上，由于馬達的尺寸小、成本和功耗低，無傳感器 FOC 的諸多優勢使其在對性能要求較低的應用中成為廣受歡迎的選擇。

特定應用解決方案

即便如此，實現無傳感器 FOC 需要復雜的數學算法，這對于普通設計人員來說可能并不熟悉。在過去，設計師們通常依賴于復雜的數字訊號處理 （DSP） 芯片來實現無傳感器 FOC。以快捷半導體的 FCM8531 為例，它為工程師們提供了專門的解決方案，使得開發無傳感器 FOC 應用變得更為容易。

針對采用無傳感器磁場導向控制 （FOC） 的系統，快捷半導體提供了一種配置有并行核心處理器的特定應用控制裝置 FCM8531。 如圖 1 所示，FCM8531 由一個先進馬達控制器 （AMC） 處理器和一個 8 位兼容 80C51 的 MCU 處理器組成。

圖二 ： FOC馬達控制 IC功能方塊圖（以FCM8531為例）

AMC 是一個專為馬達控制而設計的核心處理器。它整合了一個可配置的處理核心處理器和外圍電路，執行無傳感器 FOC 馬達控制。系統控制、用戶接口、通信接口和輸入/輸出接口均可通過嵌入式 80C51 MCU來針對不同的馬達應用進行程序設計。

FCM8531 的并行核心處理器的優勢是，兩個處理器可以獨立工作，相互補充。 AMC 處理專門用于馬達控制的任務，如馬達控制算法、PWM 控制、電流檢測、實時過電流保護和馬達角度運算。 嵌入式 MCU 通過通訊接口向 AMC 提供馬達控制命令，來執行馬達控制活動。 復雜的馬達控制算法在 AMC 中執行，因此，這種方法可減少軟件負擔，并簡化控制系統程序。

我們為用戶提供可用于開發軟件、編譯程序及進行實時調試的馬達控制開發系統 （MCDS） IDE 和 MCDS 編程工具。設計人員可從函式庫中選擇適合的函式，快速編譯程控功能和通訊協議，從而實現以前只能在高層次 DSP 上實現的效果。

結論

從能耗角度來看，消費類電子產品和工業設備從傳統的 AC 馬達過渡到體積更小、更為高效的 BLDC 馬達具有重大意義，但設計 BLDC 控制算法的復雜性阻止了工程師們實現這種過渡的積極性。為 BLDC 馬達控制而專門設計的專用 IC，如快捷半導體的 FCM8531，使開發人員更易于采用 BLDC 馬達，有助于加快向更高效模式的過渡與轉換。