參考設計驗證了在SmartFusion智能混合信號FPGA上實現的磁場定向控制方案

 

愛特公司(Actel Corporation)宣布提供面向馬達控制應用的SmartFusion™智能混合信號FPGA參考設計。這些靠單一SmartFusion器件中實現的參考設計詮釋了使用多種反饋方法的磁場定向控制(FOC)，用于永磁同步馬達(permanent magnet synchronous motors, PMSM)。SmartFusion器件集成了一個FPGA、一個硬核ARM^® Cortex™-M3微控制器和可編程模擬模塊，具有適合馬達控制應用的獨特性能，可讓設計人員優化硬件/軟件劃分，實現較佳的馬達效率和性能。

 

參考設計展示了單一A2F500器件使用復雜的FOC算法和充足的FPGA資源及附加定制邏輯的剩余帶寬，同時控制多達四個PMSM軸。設計人員現在能夠利用已獲驗證的包含源代碼的參考設計，加快其產品的上市速度。

 

參考設計套件備有FOC實現方案的示例，在SmartFusion器件上使用空間矢量脈寬調制(space vector pulse width modulation, SVPWM)，并使用光編碼器和霍爾效應傳感器等多種反饋方法。愛特公司正在開發一款無傳感器參考設計(使用反電動勢(back-EMF))，在發布之時將提供予所有購買參考設計套件的客戶，而無需任何附加費用。所有設計均備有通過以太網與主機通信的選項，實現遠程監控和控制，并可輕易移植到基于以太網的工業協議中。

 

主要特性

l        完整的C和Verilog語言源代碼

l        扭矩、速度和方向控制

l        3相PMSM的磁場定向控制

l        多軸控制

l        霍爾效應、編碼器和無傳感器反饋

l        使用硬件實現關鍵故障檢測

l        通過以太網進行通信

l        硬件正交編碼器接口(Quadrature encoder inputs, QEI)

l        帶有死區(dead band)的空間矢量PWM生成

l        硬件/軟件分割實現較佳效果

l        可編程FPGA實現靈活性和升級

l        可編程 ADC實現靈活觸發

 

愛特公司市場拓展和業務發展副總裁Rich Kapusta稱：“參考設計表明SmartFusion器件是令人信服的適合馬達控制應用的合適器件，尤其適用于需要嚴格的扭矩控制以降低扭矩紋波和實現高能效等應用。此外，SmartFusion器件提供了單芯片解決方案，具有高精度、更低的噪聲、更小的外形和更快的響應速度。這些特性是使用AC馬達、BLDC馬達或PMSM的工業驅動、工廠自動化、醫療設備和軍事應用所必需的。”

 

愛特公司已與Power and Control Design, Inc.的馬達控制專家合作，開發馬達控制參考設計，實現世界級馬達控制產品的演示和工具開發。

 

Power and Control Design總裁兼首席執行官Brad Landseadel稱：“SmartFusion器件是構建具備強大功率和靈活性的馬達控制系統的理想平臺，這一高成本效益的單芯片解決方案能夠很好地解決馬達控制應用的某些較艱巨難題。愛特公司提供滿足專用邏輯、緊密耦合、中斷驅動ADC需求的單芯片解決方案，以及強大的32位ARM Cortex-M3來因應需求——所有這些均有益于高性能馬達控制應用。SmartFusion器件可基本上讓工程師開發自己的MCU系統，該MCU系統不僅具有真正的32位高性能硬核處理器，還可提供專為其應用而設計和優化的外圍設備。”

 

愛持公司于2010年9月21-22日在Boston 舉辦的嵌入式系統大會（ESC）演示和驗證了該參考設計。

 

價格和供貨

 

客戶可從愛特公司訂購參考設計套件(A2F-MOTOR-CONTROL-DESIGNS)，標價為499美元。客戶可以使用或修改這些設計，用于自已的系統而無需附加的授權費用或版稅（royalty fees）。

 

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關于愛特公司

 

愛特公司(Actel Corporation) 是低功耗和混合信號FPGA的領導廠商，提供較全面的系統和功率管理解決方案。該公司于1985年成立，于紐約納斯達克交易所 (NASDAQ) 上市，代號ACTL。愛特公司 在上海、香港、臺北、東京和首爾設有辦事處，并在中國大陸和亞洲主要城市建立了完善的分銷商網絡。查詢更多信息，請訪問愛特的網站：www.actel.com.cn。