AC7840x三电机控制应用解决方案
《杰发微课堂》今天开讲第五课啦！杰发科技首款功能安全mcu芯片ac7840x已经顺利量产半年，考虑到客户端对多电机应用的强烈需求，杰发科技在已经成熟的ac7840x双电机板基础上，为电机客户设计并提供了三电机控制应用解决方案。日前，ac7840x三电机控制方案已开发调试完成，每个电机可独立控制，且均支持有感foc和无感foc算法的正常运行。
三电机应用方案简介
三电机控制应用方案硬件拓扑结构如图1所示。功率驱动板主要由mosfet驱动和相电流采样等模块构成。每块功率驱动板接收mcu输入的发波调制驱动信号，并调理电机相电流采样信号反馈给mcu，与电机和共享mcu构成完整的控制回路。预驱、mosfet和mcu为独立式分布，增强了硬件环境配置的灵活性。用户亦可根据应用需要提高三电机控制方案的集成度，将三电机驱动的所有硬件单元集成于一块电路板。
图1：三电机应用方案结构示意图
三电机应用方案实现
ac7840x为单核mcu，最高主频为120mhz。每个电机在运行foc算法时，都需要高频率触发adc采样，并在采样中断任务isr中完成相应的foc算法运算。为满足同时运行三个电机foc算法的需求，需设计合理的三电机应用方案mcu时序，对单核mcu进行分时复用，为三个电机的算法运行分配时间，避免各电机算法运行时相互冲突，同时优化各电机算法运行时间，确保电机算法在分配时间内完成。三电机控制应用方案根据设计时序依次触发三个电机的adc采样，并在中断isr中完成foc算法后，将mcu释放给下个电机算法占用。mcu运行时序图如图2所示。
图2：三电机应用方案运行时序图
三电机应用方案中，用户可灵活选择进行配置。杰发科技算法lib支持运行有感霍尔foc和滑模观测器、磁链观测器、模型参考自适应等无感foc算法。以磁链观测器无感foc算法，相电流双电阻采样为例，算法运行载频6khz，每个电机算法执行时间约为30us，adc中断负载率为55%。三电机应用方案采用单核ac7840x同时控制三台无刷电机，可替代多颗m0核低端mcu，以更高的主频和集成度，让用户事半功倍，从容应对多电机控制应用工况。
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图1：三电机应用方案结构示意图
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图2：三电机应用方案运行时序图
三电机应用方案中，用户可灵活选择进行配置。杰发科技算法lib支持运行有感霍尔foc和滑模观测器、磁链观测器、模型参考自适应等无感foc算法。以磁链观测器无感foc算法，相电流双电阻采样为例，算法运行载频6khz，每个电机算法执行时间约为30us，adc中断负载率为55%。三电机应用方案采用单核ac7840x同时控制三台无刷电机，可替代多颗m0核低端mcu，以更高的主频和集成度，让用户事半功倍，从容应对多电机控制应用工况。
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