FOC(Field-Oriented Control)即磁場定向控制,也稱矢量變頻,是目前高效控制無刷直流電機(BLDC)和永磁同步電機(PMSM)的最優(yōu)選擇。無刷直流電機(BLDC / BLDCM: Brushless Direct Current Motor)克服了有刷直流電機的先天性缺陷,以電子換向器取代了機械換向器。FOC 能精確地控制磁場大小與方向,使得電機轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)、噪聲小、效率高,并且具有高速的動態(tài)響應。基于FOC機制來感測和控制 BLDC,因此它不需要外部霍爾組件。也可適應電機電流的變化,能完善地運作于可變轉(zhuǎn)矩負載應用,最終提高電機功率因子。目前FOC機制已在很多應用上逐步替代傳統(tǒng)的控制方式,在運動控制行業(yè)中備受矚目。
上面框圖不難看出FOC的原理復雜、計算量大,所以需要很高成本的控制器,這也使得FOC在很多應用場景下需要設置更多軟件人才來處理復雜的演算法。
為解決以上復雜軟件問題,笙泉BLDC MCU的FOC無感控制系列采用雙核設計:8051內(nèi)核+ MOC(電機控制: Motor Controller)內(nèi)核(如下簡易架構(gòu)圖所示)。8051內(nèi)核用于對MOC的參數(shù)配置和其它日常事務控制,MOC內(nèi)核用于完成電機的FOC運算控制。繁瑣的FOC運算控制不再由軟件完成,而是交給硬件MOC去處理,不需要大量Flash 空間來寫演算法,這也是笙泉BLDC MCU的一大優(yōu)勢。笙泉的無感MDSF40 / MDRFD0系列可應用于新風機系統(tǒng)、低壓吊扇、高轉(zhuǎn)速風筒…等,亦提供完整的參考設計予客戶。
MDSF40 簡易架構(gòu):
MDRFD0 簡易架構(gòu):