基于华大电子CIU32M0系列安全MCU的电动工具解决方案

华大电子电机控制系列安全 MCU 是使用ARM 32位内核，最高工作频率可达 72MHz的高性能 微控制器，内置高速存储器 Flash 64/32KB 和 RAM 8KB，丰富的增强型 I/O 端口和外设连接到外部总线。

主要特点

• 支持无感有感 FOC/方波/SVPWM 控制，降低成本

• 内部集成 LDO、运放和比较器，可满足单 / 双电阻电流采样拓扑架构的不同需求

• 内置硬件乘法器和硬件除法器，提高运算速率

• 整体控制电路简洁高效，抗干扰能力强，稳定可靠

• 工作电压和工作温度更宽，确保了供电的通用性和环境的适应性

• 完善的电机控制算法库，降低开发难度

• 集成栅极驱动模块，可直接驱动三路 P/NMOS 功率器件——“集成预驱型”(CIU32M031/CIU32M011 集成预驱， CIU32M030/CIU32M010 不集成预驱 )

华大电子为该MCU提供了丰富的解决方案，本篇介绍的是电动工具解决方案。

电动工具

电动工具解决方案硬件框图

产品特性在方案中的应用

• MCU内部TIM的PWM功能可用于电机三相驱动

• MCU内部集成13路ADC，内部参考源，可用于电机电流信号采集、电源电压检测（欠/过压保护）、电池温度和驱动MOS管温度检测等

• MCU内部集成2路运放OPAM，可设置为比较器模式，可用于电机反电动势检测

• MCU内部集成2路比较器COMP，其中一路和上面两路设置为比较器模式的运放一起（一共3路比较器）可用于电机反电动势检测，另一路可用于电机电流过流检测

方案特点

• 锂电池供电，额定工作电压20V，额定功率600W，采用电源自关断技术，待机功耗接近于零

• 采用方波控制方式，高速运行（最高25000RPM）

• 充分利用MCU内部运放和比较器资源，无感位置比较器检测方式，免外部晶振和复位电路，外部器件成本最优化

• 具备过流短路保护（一级过流保护35A@3s，二级过流保护55A@500ms）、堵转保护、欠/过压保护、掉电保护、过温保护等多重保护功能