时代的节拍,一静一动的MCU
2017-12-25

在12月21日第六届深圳国际嵌入式展上,华大半导体有限公司携三大系列MCU芯片,十余项应用方案亮相。华大半导体通过超低功耗系列芯片,电机控制系列芯片和通用应用系列芯片,展示了深厚的开发实力和多元的技术服务能力。


在整个物联网蓬勃发展的当下,华大半导体提出了“一静一动”的产品布局:通过超低功耗技术紧扣各类终端设备的命门,满足因实时收集数据而提出的超长时间待机的需求,源源不断的提供物联网设备“静”的底气;同时紧跟时代进步的趋势,深度挖掘MCU控制的价值,专心做好电机变频控制芯片,优化电机控制算法,提升动力输出的稳定性,准确性和舒适性,帮助物联网设备“动”得精彩。

华大半导体展品合集


华大半导体MCU事业部总经理谢文录

在论坛中演讲《物联网时代MCU的动与静》


华大半导体MCU事业部市场部经理梁少峰

在论坛中演讲《MCU在人工智能时代的角色定位》


在过去,谈到数据,我们首先想到的是人对电脑输入信息,在此过程中人更多的是充当物理世界通往数据世界的引路人。而在物联网时代,终端设备的首要工作就是将人从重复机械、且少有思考的繁复工作中解脱出来,比如挨家挨户抄水表,产线的外观检查等。面对着成指数级爆炸的信息量,实时快速获取变化信息的能力,成为了物联网终端进化的核心能力。实时获取,意味着这些终端需要时刻“醒”着,随时满足系统唤醒的要求,同时保持极低的功耗,避免因为能量耗尽,过早的离线关闭功能。“安静”的待机,恰如其分的描述了物联网终端的这种状态,而作为终端设备中不可或缺的控制单元,MCU自然承担起了能源管家的角色,追求更低的待机功耗,更快的唤醒速度和更丰富的能耗管理模式。


低功耗芯片系列


华大半导体整合多年的超低功耗MCU开发技术经验,基于ARM Cortex-M0+内核,推出低功耗芯片系列,适用于各类对功耗有苛刻要求的应用场景。该系列产品可以让设计人员无需牺牲功耗或增加成本,便可以得到更高的性能和更大的存储容量。以最新一款HC32L110芯片为例,其高速工作模式下平均功耗控制在90μA/MHz,而且具备仅3μs的快速唤醒能力。


电机系列MCU



华大半导体的电机系列MCU在算法部分有着自己的理解和技术特长,可以概括为“疾”“稳”“猛”三个方面。
疾:在高转速的电机控制应用中,强调控制得住。通过利用内部高速ADC和大带宽的运算放大器OPA,华大半导体目前正在研发电转速在80000转/分钟的电机控制算法,以适用于极高转速的电机控制应用,如直流吸尘器、工业风筒、无人机电机调速器等应用场合。华大半导体在M0+平台下,可以实现这种速度等级的直流无霍尔FOC控制算法。
稳:在中低速直流无霍尔电机FOC控制应用中,强调表现稳定,静音。顺转启动、逆转启动、零速启动、电子刹车等功能,可以准确的实现低转速时的位置检测,从而避免了启动反转、启动噪音等常见问题,并降低因转速波动带来的机械噪音与振动。
猛:低速大电流(重负载)启动,低速恒功率、负载快速变化控制一直是直流无霍尔电机FOC控制的难点。对应电动自行车的启停控制、洗衣机的偏心控制和电动工具的重负载启动等应用,华大半导体设计团队积累了相当多的经验。



32位电机控制MCU

华大半导体推出的32位电机控制MCU集成了高效、精准、平稳的无霍尔电机FOC控制方案。这个方案不但集成了无刷直流电机BLDC与永磁同步电机PMSM控制所需的三相六路专用PWM信号发生器;还集成了完备的电机控制信号链模拟电路单元,包括高速比较器VC、运算放大器OPA、模拟数字转换器ADC。为了帮助用户从零开始迅速掌握该方案,并应用到实际产品中完成量产,华大半导体更是提供了用户全套的无霍尔电机FOC控制底层函数库,包含:滤波器,坐标变换,三角函数,数学函数,PID控制器,SVPWM,过调制技术,死区补偿等。该方案拥有以下几大特点:

-  高性能的转子位置、速度观测器,收敛速度快,估算精度高,参数敏感性低

-  可靠的初始位置检测技术,能快速识别SPMSM、IPMSM的转子初始位置,避免启动中的反转、抖动现象

-  性能优秀的FOC电子刹车技术,制动时间短,适用速度范围大,刹车过程中电压、电流可控,有效的保护功率器件和电机

-  MTPA与弱磁控制技术,有效的提升系统效率,扩大转速运行区间

-  丰富的系统保护功能,能快速可靠的实现过压、欠压、过流、堵转、缺相等保护





当前中国MCU发展不平衡、不充分,国产MCU总体市场占有率低,远远不能满足国内需求。华大半导体将以改变这种不平衡、不充分为己任,以“振兴MCU中国芯”为愿景,与业内同仁一起努力,共同推动国产MCU的不断壮大与发展!

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