極海APM32F035強磁攪拌器應用方案

強磁攪拌器主要應用于液體混合實驗，其工作原理是通過微電機帶動耐高溫的強力磁鐵旋轉(zhuǎn)后，產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場力帶動攪拌子轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)對容器內(nèi)的液體攪拌，并根據(jù)需要同步加熱液體，達到混合反應的目的。

為適應各領(lǐng)域的應用發(fā)展，電機控制逐步向功能集成化、高效能、高精度及節(jié)能化等方向發(fā)展。電機作為強磁攪拌器的執(zhí)行機構(gòu)，需要圍繞噪音小、控溫精度高、調(diào)速平穩(wěn)、性能穩(wěn)定等設(shè)計思路展開。

目前市面上強磁攪拌器的電機控制多以使用有感方波控制為主，極海通過技術(shù)創(chuàng)新與優(yōu)化升級，在增加集成度、并兼具成本效益的前提下，推出基于APM32F035電機控制專用MCU的強磁攪拌器量產(chǎn)級應用方案。該方案采用有感FOC控制方式，相比于傳統(tǒng)方案，系統(tǒng)外圍電路精簡、能效更低、噪音更小，同時還具有更加平穩(wěn)與更加流暢的啟動方式、更短的剎車時間。

APM32F035強磁攪拌器應用方案介紹

極海APM32F035電機控制專用MCU作為此應用方案的主控，負責采集霍爾信號、電流、電壓信號，執(zhí)行電機控制邏輯，接收控制指令以及反饋電機運行狀態(tài)。具體來說，APM32F035通過檢測霍爾信號、母線電壓信號以及電機的相電流信號，輸入到MCU內(nèi)部，同時在MCU內(nèi)執(zhí)行電機算法邏輯；隨后通過Timer1輸出6組互補的PWM信號來驅(qū)動電機，保障電機高效、平穩(wěn)、低噪聲運行。值得說明的是APM32F035內(nèi)部集成4路獨立運放模塊，在進行電機相電流采樣時，不需要外置運放進行信號調(diào)制。

APM32F035強磁攪拌器應用方案實現(xiàn)框圖

APM32F035強磁攪拌器應用方案特點：

■ 采用霍爾FOC矢量控制，顯著降低運行噪聲

■ 集成多運放、比較器，精簡電路，降低干擾

■ 霍爾自學習及角度補償功能，實現(xiàn)絕對零度控制，顯著提升電機運行效率

■ 啟動無反轉(zhuǎn)，無級調(diào)速，全轉(zhuǎn)速運行穩(wěn)定并支持超低頻率0.83Hz運行

■ 故障指示、正反轉(zhuǎn)自由切換、軟硬件調(diào)速

■ 輸入過欠壓保護、軟硬件過流保護、缺相保護、堵轉(zhuǎn)保護、霍爾異常檢測等保護功能

APM32F035電機控制專用MCU關(guān)鍵優(yōu)勢：

● 基于Arm Cortex-M0+內(nèi)核, 72MHz高主頻

● Flash 64KB, SRAM 10KB, BootLoader 4KB

● M0CP協(xié)處理器:硬件配置包括移位,32bit/32bit 除法器,開方,三角函數(shù)等,用更短運算時間實現(xiàn)更復雜運算

● 模擬外設(shè):OP-AMP×4,COMP×2,12-bit ADC×1

● 數(shù)字外設(shè):SPI×1,U(S)ART×2,I2C×1,CANx1,DMA

● 電機專用PWM:支持互補與剎車, 可與M0CP聯(lián)動

為順應電機控制快速發(fā)展的市場應用，極海緊隨其更加節(jié)能、高效、安全、可靠、集成等技術(shù)趨勢，為電機控制系統(tǒng)設(shè)計提供豐富的產(chǎn)品與量產(chǎn)級解決方案，并不斷向新的應用方向拓展創(chuàng)新。同時，極海全面的電機開發(fā)生態(tài)與及時周到的技術(shù)支持服務，可助力客戶快速實現(xiàn)產(chǎn)品性能的創(chuàng)新與突破。