Ein wesentlicher Vorteil dieser Integration ist die Reduzierung der Bauteilanzahl, der Leiterplattenabmessungen und der Gesamtkomplexität des Motorsteuerungssystems. Die Geräte werden durch Entwicklungsboards, Referenzdesigns, Applikationshinweise und Microchips FOC-Softwarepaket (Field Oriented Control), die motorBench® Development Suite V2.45, unterstützt.
„Automobil-, Konsumgüter- und Industriedesigns entwickeln sich hin zu höheren Anforderungen an die Leistung bei gleichzeitig kleinerem Platzbedarf. Um diese Erwartungen zu erfüllen, sind oft höhere Kosten und größere Stückzahlen notwendig“, so Joe Thomsen, Vizepräsident der Geschäftseinheit Digital Signal Controllers von Microchip. „Durch die Integration mehrerer Gerätefunktionen auf einem einzigen Chip können eingebettete Motortreiber auf dsPIC- und DSC-Basis die Systemkosten senken und den Platzbedarf auf der Leiterplatte reduzieren.“.
Diese integrierten Motortreiber können mit einer einzigen Spannungsversorgung bis zu 29 V (Betrieb) und 40 V (transient) betrieben werden. Ein interner 3,3-V-LDO-Spannungsregler (Low Dropout) versorgt den dsPIC DSC, wodurch ein externer LDO überflüssig wird. Mit einem Betriebstakt zwischen 70 und 100 MHz bieten diese DSC-basierten integrierten Motortreiber eine hohe CPU-Leistung und ermöglichen die effiziente Implementierung von FOC und anderen fortschrittlichen Motorsteuerungsalgorithmen.
Weitere Informationen zu Microchips breitem Angebot an eingebetteten Motortreibernfinden Sie auf der Website für DSC-basierte dsPIC-Motortreiber.
Entwicklungswerkzeuge
Eine lange Liste von Software- und Hardware-Entwicklungswerkzeugen für die Motorsteuerung hilft, die Konstruktion zu optimieren und zu vereinfachen und somit die Markteinführungszeit für den Kunden zu verkürzen.
Das MSCK (Motor Control Starter Kit) dsPIC33CK und das MCLV-48V-300W sind zwei neue Entwicklungsboards für eingebettete Motortreiber auf dsPIC33-Basis, die die Prototypentwicklung durch flexible Steuerungsmöglichkeiten vereinfachen. Das MSCK umfasst ein dsPIC33CK-Entwicklungsboard für Niederspannungs-Motorsteuerungen, einen 24-V-Drehstrom-BLDC-Motor, ein Netzteil, ein USB-Kabel und weiteres Zubehör. Dieses kostengünstige Kit beschleunigt die Prototypentwicklung in Motorsteuerungsanwendungen und arbeitet mit 12 bis 48 V DC und einem Dauerstrom von bis zu 10 A. Das MCLV-48V-300W-Entwicklungsboard ermöglicht die schnelle Prototypentwicklung von Drehstrom-Permanentmagnet-Synchronmotoren im Spannungsbereich von 12 bis 48 V DC und liefert einen Dauerstrom von bis zu 25 A<sub>eff</sub> pro Phase. Diese Inverterplatine stellt ein neues modulares Konzept vor, bei dem ein DIM (Dual-in-Line Module) in die Platine eingefügt wurde, um sie für einen bestimmten DSC dsPIC oder Mikrocontroller zu konfigurieren.
Die motorBench Development Suite ist ein kostenloses Softwareentwicklungstool mit grafischer Benutzeroberfläche (GUI) für die feldorientierte Regelung (FOC). Sie misst präzise wichtige Motorparameter, passt die Verstärkung der Rückkopplungsregelung automatisch an und generiert Quellcode mithilfe des Motor Control Application Framework (MCAF). Die neueste Version, v2.45, enthält die leistungsstarke neue Funktion „Nulldrehzahl/Maximales Drehmoment“ (ZS/MT). Diese macht Hall-Effekt- oder Magnetsensoren in Anwendungen überflüssig und ermöglicht die Erzielung des maximalen Motordrehmoments vom Anlauf bis zu niedrigen Drehzahlen. Die Funktion eignet sich für Pumpen, Elektrowerkzeuge, Elektromobilität und viele weitere Anwendungen.
MPLAB® Discover enthält jetzt zahlreiche dsPIC-basierte MATLAB® Simulink®-Modelle, die verschiedene Motorsteuerungsalgorithmen und Entwicklungsboards unterstützen. Microchip stellt außerdem kostenlose Geräteblöcke für Simulink bereit, mit denen sich optimierter Code aus Modellen für DSC dsPIC und andere Microchip-Mikrocontroller generieren lässt.
Zu den immer zahlreicher werdenden Referenzdesigns für die Motorsteuerung gehören nun ein Kfz-Lüfter, ein Niederspannungs-Deckenventilator und eine Drohnenpropellersteuerung.
Diese Referenzdesigns verkürzen die Markteinführungszeit, indem sie eine produktionsreife Lösung für verschiedene Motorsteuerungsanwendungen bieten. Die Board-Designdateien enthalten in der Regel Schaltpläne und eine Stückliste sowie eine Bedienungsanleitung und den Quellcode der Motorsteuerung – alles zum Download verfügbar.
