TIDA-00916

Sensorloses Hochgeschwindigkeits-FOC-Referenzdesign für Drohnen-ESC

TIDA-00916

Designdateien

Überblick

ESC-Module sind wichtige Subsysteme für zivile Drohnen und Benutzer, die effizientere Modelle benötigen, die längere Flugzeiten und ein höheres Dynamikverhalten mit gleichmäßigerer und stabilerer Leistung bieten. Dieses Design implementiert einen elektronischen Drehzahlregler (ESC), wie er häufig für unbemannte Luftfahrzeuge (UAV) oder Drohnen verwendet wird.

Die Drehzahlregelung erfolgt sensorlos, und der Motor wurde mit FOC-Drehzahlregelung bis zu 1,2 kHz elektrischer Frequenz (12000 U/min mit einem Motor mit 6 Polpaaren) getestet. Unser sensorloses Hochgeschwindigkeits-FOC-Referenzdesign für Drohnen-ESCs bietet die klassenbeste FOC-Algorithmusimplementierung, um eine längere Flugzeit, eine bessere Dynamikleistung und eine höhere Integration zu erreichen. Dies ermöglicht eine geringere Platinengröße und weniger Stücklistenkomponenten. Sensorlose Hochgeschwindigkeits-FOC-Steuerung mit dem FAST™-Softwarebeobachter von TI, welcher das InstaSPIN-Motion™-C2000™-LaunchPad und das DRV8305-BoosterPack nutzt.

Merkmale
  • Die sensorlose FOC InstaSPIN-FOC™ erreicht die höchste Dynamikleistung. Getestet bis zu 12.000 U/min mit 3 LiPo-Zellen
  • Hohe Dynamikleistung: 1000 U/min bis 10000 U/min Drehzahl (elektrische Frequenz 100 Hz bis 1 kHz) in < 0,2 s für eine leistungsstarke Gier- und Neigungsbewegung
  • Fähigkeit zu schneller Drehzahlumkehr für Wankbewegungen
  • Längere Flugzeit aufgrund des verbesserten Wirkungsgrads der FOC über die Blockkommutierung
  • Höhere PWM-Schaltfrequenz, getestet bis zu 60 kHz, um die Strom-/Drehmomentwelligkeit bei Motoren mit geringer Induktivität/hoher Drehzahl zu reduzieren und Interferenzen mit Ultraschallsensoren zu vermeiden
  • Schnelle Markteinführung durch die automatische Motorparametererkennung von InstaSPIN-FOC: sensorlose FOC-Lösung mit automatischer Abstimmung
  • Schätzung der Motortemperatur aus Wicklungswiderstandsänderungen, um den Motor vor Schäden bei vorübergehenden Überlastbedingungen zu schützen
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Eine voll bestückte Platine wurde nur für Test- und Leistungsvalidierung entwickelt. Sie wird nicht zum Verkauf angeboten.

Designdateien und Produkte

Designdateien

Laden Sie sich sofort einsetzbare Systemdateien herunter, um Ihren Designprozess zu beschleunigen.

TIDUCF1.PDF (1674 KB)

Überblick über Referenzdesigns und verifizierte Leistungstestdaten

TIDRP39.ZIP (442 KB)

Vollständige Liste mit Designkomponenten, Referenz-Bezeichnern und Hersteller-/Teilenummern

TIDRP38.ZIP (291 KB)

Detailliertes Schaltplandiagramm für Design-Layout und Komponenten

Produkte

Enthält TI-Produkte in der Entwicklung und mögliche Alternativen.

C2000-Echtzeit-Mikrocontroller

TMS320F28069M-Q1C2000™-MCU für den Automobilbereich, 32 Bit, mit 90 MHz, FPU, VCU, CLA, 256 KB Flash, InstaSPIN-MOTI

Datenblatt: PDF | HTML
AC/DC- und DC/DC-Wandler (integrierter FET)

LMR16006SIMPLE SWITCHER ® Abwärtsregler (4 V bis 60 V, 600 mA) mit niedrigem IQ

Datenblatt: PDF | HTML
BLDC-Treiber

DRV8305Dreiphasiger intelligenter Gate-Treiber für maximal 45 V mit Strom-Shunt-Verstärkern und SPI

Datenblatt: PDF | HTML
C2000-Echtzeit-Mikrocontroller

TMS320F28069MC2000™ 32-bit MCU mit 90 MHz, FPU, VCU, CLA, 256 KB Flash, InstaSPIN-MOTION

Datenblatt: PDF | HTML
MOSFETs

CSD18540Q5B60 V, N-Kanal-NexFET™-Leistungs-MOSFET, Einzel-SON 5 mm x 6 mm, 2,2 mOhm

Datenblatt: PDF | HTML
C2000-Echtzeit-Mikrocontroller

TMS320F28068MC2000™ 32-bit MCU mit 90 MHz, FPU, VCU, 256 KB Flash, InstaSPIN-MOTION

Datenblatt: PDF | HTML

Technische Dokumentation

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Typ Titel Neueste englische Version herunterladen Datum
* Designleitfaden High-Speed Sensorless-FOC Reference Design for Drone ESCs 08.12.2016

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