TIDA-00916

Diseño de referencia FOC de alta velocidad sin sensor para Drone ESC

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Información general

Los módulos ESC son subsistemas importantes para drones no militares y usuarios que exigen modelos más eficientes que proporcionen tiempos de vuelo más largos y un comportamiento dinámico superior con un rendimiento más suave y estable. Este diseño implementa un controlador electrónico de velocidad (ESC) que se utiliza habitualmente en vehículos aéreos no tripulados (UAV) o drones.

El control de velocidad se realiza sin sensores, y el motor se ha probado hasta una frecuencia eléctrica de 1.2 kHz (12 kRPM con un motor de 6 pares de polos), utilizando control de velocidad FOC. Nuestro diseño de referencia FOC sin sensores de alta velocidad para ESC de drones proporciona la mejor implementación de algoritmos FOC de su clase para lograr un mayor tiempo de vuelo, un mejor rendimiento dinámico y una mayor integración, lo que se traduce en un tamaño de placa más pequeño y menos componentes BOM. Control FOC de alta velocidad sin sensores mediante el observador de software FAST™ de TI, que aprovecha InstaSPIN-Motion™ C2000™ LaunchPad y DRV8305 BoosterPack.

Funciones

El FOC sin sensores InstaSPIN-FOC™ alcanza el máximo rendimiento dinámico. Probado hasta 12,000 RPM con 3 celdas LiPo
Alto rendimiento dinámico: Velocidad de 1 kRPM a 10 kRPM (frecuencia eléctrica de 100 Hz a 1 kHz) en menos de 0,2 s para proporcionar un movimiento de guiñada y paso de alto rendimiento
Capacidad de inversión rápida para el movimiento del rollo
Mayor tiempo de vuelo gracias a la mejora de la eficiencia del FOC con respecto a la conmutación por bloques
Mayor frecuencia de conmutación PWM, probada hasta 60 kHz para reducir la ondulación de corriente/par con motores de baja inductancia/alta velocidad y evitar interferencias con sensores ultrasónicos
Rápida comercialización gracias a la identificación automática de los parámetros del motor de InstaSPIN-FOC: solución FOC sin sensores con ajuste automático
Estimación de la temperatura del motor a partir de los cambios en la resistencia del devanado para proteger el motor de daños durante condiciones de sobrecarga temporal

Industrial

Cordless vacuum cleaner

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Archivos de diseño y productos

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Guía de diseño — TIDA-00916

TIDUCF1.PDF (1674 KB)

Descripción general del diseño de referencia y datos de las pruebas de rendimiento verificadas

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Bill of materials (BOM) — TIDA-00916

TIDRP39.ZIP (442 KB)

Lista completa de componentes de diseño, designadores de referencia y números de fabricantes/piezas

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Schematic — TIDA-00916

TIDRP38.ZIP (291 KB)

Diagrama esquemático detallado del diseño y los componentes

Productos

Incluye productos de TI en el diseño y posibles alternativas.

MCU de iluminación y carrocería automotriz

TMS320F28069M-Q1 — MCU C2000™ de 32 bits para automoción con 90 MHz, FPU, VCU, CLA, Flash de 256 KB e InstaSPIN-MOTION

Hoja de datos: PDF | HTML

Convertidores de CC/CC

LMR16006 — Regulador reductor SIMPLE SWITCHER® de 4 V a 60 V, 600 mA con baja corriente quiescente

Hoja de datos: PDF | HTML

Controladores BLDC

DRV8305 — Controlador de puerta trifásico inteligente de 45 V máx. con amplificadores de derivación de corrien

Hoja de datos: PDF | HTML

MCU de potencia digital en tiempo real

TMS320F28069M — MCU C2000™ de 32 bits con 90 MHz, FPU, VCU, CLA, Flash de 256 KB e InstaSPIN-MOTION

Hoja de datos: PDF | HTML

MOSFET

CSD18540Q5B — MOSFET de potencia NexFET™ de 60 V y canal N, SON simple de 5 mm x 6 mm, 2,2 mOhm

Hoja de datos: PDF | HTML

MCU de potencia digital en tiempo real

TMS320F28068M — MCU C2000™ de 32 bits con 90 MHz, FPU, VCU, Flash de 256 KB e InstaSPIN-MOTION

Hoja de datos: PDF | HTML

Inicio de desarrollo

Desarrollo de hardware

Placa de evaluación

BOOSTXL-DRV8305EVM — DRV8305N 3-Phase Motor Drive BoosterPack Evaluation Module

Los módulos ESC son subsistemas importantes para drones no militares y usuarios que exigen modelos más eficientes que proporcionen tiempos de vuelo más largos y un comportamiento dinámico superior con un rendimiento más suave y estable. Este diseño implementa un controlador electrónico de velocidad (...)

Guía del usuario de EVM: PDF

Productos y hardware compatibles

Desarrollo de hardware

Diseño de referencia

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Placa de evaluación

LAUNCHXL-F28027F — Kit de desarrollo de LaunchPad™ F28027F de MCU Piccolo C2000

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Diseño de referencia

TIDA-00916 — Diseño de referencia FOC de alta velocidad sin sensor para Drone ESC

Placa de evaluación

LAUNCHXL-F28027F — Kit de desarrollo de LaunchPad™ F28027F de MCU Piccolo C2000

Placa de evaluación

LAUNCHXL-F28069M — InstaSPIN-MOTION (and InstaSPIN-FOC) enabled C2000 Piccolo LaunchPad

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Diseño de referencia

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TIDA-00913 — Diseño de referencia del inversor de 48 V de 3 fases con detección de corriente de fase del motor en

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TIDA-01527 — Diseño de referencia frontal de resolución discreta con microcontrolador C2000™ y precisión de ±0.1°

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