Dodano: piątek, 11 kwietnia 2025r. Producent: Microchip

Mikrokontroler AVR® EB firmy Microchip dla inteligentnego sterowania silnikami elektrycznymi

Rodzina mikrokontrolerów AVR® EB została zaprojektowana do sterowania silnikiem za pomocą nowych zintegrowanych urządzeń peryferyjnych Timer/Counter Type-E (TCE) i Waveform Extension (WEX) w celu generowania sygnałów sterujących dla silników. Nowy projekt referencyjny AVR EB, oparty na Multi-Phase Power Board (MPPB), wykorzystuje te peryferia do stworzenia inteligentnego sterownika silnika krokowego, który montuje się z tyłu silnika krokowego o rozmiarze NEMA 17 (42 × 42 mm).

Inteligentniejsze silniki krokowe z AVR EB

Silnik krokowy „smart” czerpie swoją inteligencję ze zdolności mikrokontrolera do bezpośredniego dostosowywania sygnałów sterujących z czujników i/lub telemetrii. Tworzy to bardziej niezależne rozwiązanie, które może odciążyć zadania głównego sterownika w systemie. Na przykład, jeśli silnik krokowy napędza wskaźnik tarczowy, mogą być enkodery obrotowe lub mikroprzełączniki zapewniające sprzężenie zwrotne położenia, aby określić, czy tarcza jest w prawidłowej pozycji.

Mikrokontroler AVR16EB32, będący sercem tego przykładu, implementuje mikrokrok do 1/32, aby zapewnić płynne, ciche sterowanie silnikiem. W tym przykładzie możliwe są również półkroki i pełne kroki. Dostępne są dwie wersje oprogramowania układowego dla tego projektu. Jedna wersja wykorzystuje silnik do przesuwania precyzyjnej liczby kroków z daną prędkością. Daje to najlepszą możliwą wydajność. Druga wersja oprogramowania układowego naśladuje standardowy interfejs DIR/STEP powszechnie spotykany w układach ASIC. Ta wersja jest najszybsza do zaimplementowania w istniejącym systemie.

Teoria działania

Projekt referencyjny obsługuje wejścia zasilania od 12 do 30V, do 3A na fazę. Sterowanie prądem silnika odbywa się na dwa sposoby - za pomocą oprogramowania i urządzenia peryferyjnego. Oprogramowanie układowe mikrokontrolera wykonuje obliczenia w celu określenia wymaganego czasu włączenia, aby dopasować się do oczekiwanego kształtu fali prądu. Ponadto mikrokontroler może również używać dwóch wbudowanych urządzeń peryferyjnych Analog Comparators (AC) w połączeniu z urządzeniami peryferyjnymi Configurable Custom Logic (CCL) i Event System (EVSYS), aby wyłączyć kształt fali, jeśli prąd płynący przez mostek H osiągnie zaprogramowany poziom.

Sygnały sterujące z mikrokontrolera są podłączone do sterowników bramek MIC4605-1, z których każdy steruje półmostkiem. Po stronie dolnej każdego mostka H znajduje się bocznik prądowy 0,01 Ω (10 mΩ) podłączony do wzmacniacza wykrywania prądu MCP6C26-100 Zero-Drift. Ten wzmacniacz zapewnia stałe wzmocnienie 100x dla odpowiedzi 1 V/A.

Wejście/wyjście mikrokontrolera zostało wstępnie przydzielone do określonych funkcji - takich jak sygnały analogowe, SPI, I2C i/lub UART. Ponieważ większość z tych funkcji nie wymaga specjalnych obwodów, można je ponownie przypisać lub zmienić w oprogramowaniu w razie potrzeby.

Wniosek

Sprzętowe urządzenia peryferyjne zintegrowane w AVR EB są nieocenione w tworzeniu sygnałów wymaganych do sterowania silnikami krokowymi. Poprzez bezpośrednie generowanie sygnałów w mikrokontrolerze można wdrożyć zaawansowane funkcje w celu uzyskania bardziej niezależnego projektu systemu.

Źródło: Microchip Technology Inc. Tłumaczenie: Gamma Sp. z o.o.

Aby uzyskać próbki, zestaw ewaluacyjny oraz więcej informacji, skontaktuj się z naszym działem handlowym. Gamma Sp. z o.o. jest autoryzowanym dystrybutorem rozwiązań firmy Microchip Technology Inc. w Polsce.

Pozostałe aktualności:

Microchip Technology zwiększa moce produkcyjne maserów wodorowych, aby zwiększyć produkcję i skrócić czas realizacji zamówień

Microchip Technology zwiększa moce produkcyjne maserów wodorowych, aby...

Firma Microchip Technology ogłosiła dziś otwarcie nowego zakładu w Tuscaloosa w Alabamie, który skoncentruje się na...

środa, 29 kwietnia, 2026 Więcej

Microchip Technology rozszerza rodzinę kontrolerów Root of Trust i Secure Boot gotowych na kryptografię postkwantową

Microchip Technology rozszerza rodzinę kontrolerów Root of Trust i...

Microchip Technology rozszerza swoją ofertę urządzeń Trust Shield, gotowych do obsługi PQC, o kontroler platformy...

środa, 29 kwietnia, 2026 Więcej

Skyworks Si82Ax izolowany sterownik bramki 1A dla MOSFET i IGBT

Skyworks Si82Ax izolowany sterownik bramki 1A dla MOSFET i IGBT

Rodzina urządzeń Skyworks SI82Ax stanowi kompleksowe rozwiązanie w tym zakresie. Obejmuje zarówno jednokanałowe...

wtorek, 28 kwietnia, 2026 Więcej

Wymiana czujników Halla na czujniki TMR - jak i dlaczego?

Wymiana czujników Halla na czujniki TMR - jak i dlaczego?

Czujniki oparte na efekcie tunelowej magnetorezystancji (TMR) serii RedRock firmy Coto Technology stanowią doskonałą...

poniedziałek, 27 kwietnia, 2026 Więcej

Niezawodne zasilanie pomocnicze dla infrastruktury inteligentnych sieci energetycznych

Niezawodne zasilanie pomocnicze dla infrastruktury inteligentnych sieci...

Wraz z przyspieszeniem globalnego wdrażania inteligentnych sieci energetycznych, inteligentne liczniki energii...

poniedziałek, 27 kwietnia, 2026 Więcej

Whitepaper - Poprawa efektywności energetycznej w systemach elektronicznych poprzez oscylatory niskiego napięcia

Whitepaper - Poprawa efektywności energetycznej w systemach...

Niniejszy whitepaper firmy Aker Technology przedstawia możliwości rozwiązań niskonapięciowych, wynikające z rosnącego...

poniedziałek, 27 kwietnia, 2026 Więcej