直流無刷馬達

本方案使用 NuMicro® N76E003 作為系統主晶片,搭配新唐 NCT3605 閘級驅動器實現閉迴路控制的直流無刷馬達 ( Brushless DC, BLDC ) 系統。

Nuvoton Brushless DC Solution

直流無刷馬達控制方案採用 N76E003 微控制器作為主控晶片,透過 6 通道的 PWM 功能,產生三個相位 ( U, V, W ) 的占空比訊號至閘極驅動器,再透過閘級驅動器控制 MOS 以驅動馬達旋轉。系統會先使用 ADC 採樣可變電阻的電壓決定目標轉速,再經由馬達內部的感測器回授霍爾訊號計算實際轉速,透過閉迴路控制的回授補償,即使負載大小改變也能快速修正回目標轉速。

N76E003 是基於 1T 高效能 8051 核心的 8 位微控制器,最高速度可運行至 16 MHz,2.4V 至 5.5V寬電壓範圍輸入,不須外掛 LDO 。N76E003 內建 18 K 位元組 Flash ( APROM 及 LDROM 共享,LDROM 最大可設定至 4 K位元組 ) 、256 位元組 RAM 以及 768 位元組 XRAM。N76E003 具有豐富外設,4 組 16 位 Timer、看門狗計時器 ( WDT ) 、喚醒計時器 ( WKT ) 、2 組 UART、 1 組 SPI 、 1 組 I²C 、3 組互補雙通道 / 6 組單通道輸出 PWM 以及 8 組 12 位的 ADC。

Nuvoton_BLDC_diagram

  • 方案特色
    • NuMicro®  1T 8051 系列微控制器,最高可運行至 16 MHz
    • 2.4V 至 5.5V 寬電壓範圍輸入,不須外掛 LDO
    • 支持 6 組單通道 / 3 組互補模式 PWM,控制三相馬達
    • 支持 8 組 12 位 ADC,提供高精度的可變電阻電壓採樣
    • 閉迴路控制系統,在外部負載大小改變時能夠自動修正回目標轉速
    • 閘級驅動器 NCT3605 具有保護功能,能夠防止 MOS 上下臂同時導通