英飛凌基于ARM內核的汽車級電機控制集成芯片
基于ARM® CORTEX™ M3內核的32位微控制器具備以下特點:
本文引用地址:http://www.104case.com/article/262214.htm ● 24MHz或者40MHz主頻
● 36KB~128KB FLASH可選
● 3KB或者6KB RAM可選
● 哈佛體系,獨立的指令總線和數據總線
● RISC(Reduced Instruction-Set Computer)處理器支持最新Thumb-2指令集
● 三級流水線+分支預測
● 硬件自動壓棧
● 32位2-12 周期硬件除法
● 單周期 (32x32)乘法
● 有位操作
● 內置系統節拍定時器
● 嵌套向量中斷控制器
● 中斷延遲最大12個時鐘周期
● 方便操作系統移植
● 指令執行速度1.25DMIPS/MHz
● 功耗0.19mW/MHz
這些特點使得系統在電機控制FOC(Field Oriented Control)算法時游刃有余,在40MHz的主頻下處理器負載不超過50%。
2 不同種類電機控制
常見在汽車車身上的電機應用包括直流有刷電機控制,有霍爾/無霍爾直流無刷電機控制和永磁同步電機控制,不論是哪一種電機控制方案,Embedded Power IC都是最理想的選擇。
控制直流有刷電機算法相對簡單,Embedded Power IC中的TLE986X系列可以輕松應對,只需要驅動全橋或者半橋,調制占空比的大小就可以控制直流電機電流大小;可以開環啟動或者運行,系統不同反饋信號不同,比如電動油泵會有油壓信號返回,電動水泵反饋水溫信號。
TLE986X系列和TLE987X系列一樣都集成了一路電流采樣差分放大器,用來檢測低邊電流,做反饋或者診斷信號使用。
2.1 有霍爾無刷直流電機控制
有霍爾無刷直流電機控制方法簡單,穩定可靠,作為最基本的三相電機控制方案在汽車上廣泛使用,TLE987X系列集成了很多專有模塊,只需要配置好寄存器,大部分工作可以交給硬件完成,最大程度的減輕了軟件工程師同時也是處理器的負荷。
CCU6作為成熟的電機控制模塊已經在英飛凌原有的8位微處理器以及上一代Embedded Power IC上得到使用。
如圖4所示,T13負責脈寬調制,與T12輸出的換向信號混合,輸出六路同步調制的脈寬調制信號,同時T12的CCPOS0/1/2負責捕捉三路霍爾信號。
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