TIDA-00916

Sensorloses Hochgeschwindigkeits-FOC-Referenzdesign für Drohnen-ESC

Designdateien

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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

Industrieanwendungen

Kabellose Staubsauger

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Designdateien und Produkte

Designdateien

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Designleitfaden — TIDA-00916

TIDUCF1.PDF (1674 KB)

Überblick über Referenzdesigns und verifizierte Leistungstestdaten

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Bill of materials (BOM) — TIDA-00916

TIDRP39.ZIP (442 KB)

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

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Schematic — TIDA-00916

TIDRP38.ZIP (291 KB)

Detailliertes Schaltplandiagramm für Design-Layout und Komponenten

Produkte

Enthält TI-Produkte in der Entwicklung und mögliche Alternativen.

MCUs für die Karosserie und Beleuchtung in der Automobilindustrie

TMS320F28069M-Q1 — C2000™-MCU für den Automobilbereich, 32 Bit, mit 90 MHz, FPU, VCU, CLA, 256 KB Flash, InstaSPIN-MOTI

Datenblatt: PDF | HTML

DC/DC-Wandler

LMR16006 — SIMPLE SWITCHER ® Abwärtsregler (4 V bis 60 V, 600 mA) mit niedrigem IQ

Datenblatt: PDF | HTML

BLDC-Treiber

DRV8305 — Dreiphasiger intelligenter Gate-Treiber für maximal 45 V mit Strom-Shunt-Verstärkern und SPI

Datenblatt: PDF | HTML

MCUs zur digitalen Stromversorgung in Echtzeit

TMS320F28069M — C2000™ 32-bit MCU mit 90 MHz, FPU, VCU, CLA, 256 KB Flash, InstaSPIN-MOTION

Datenblatt: PDF | HTML

MOSFETs

CSD18540Q5B — 60 V, N-Kanal-NexFET™-Leistungs-MOSFET, Einzel-SON 5 mm x 6 mm, 2,2 mOhm

Datenblatt: PDF | HTML

MCUs zur digitalen Stromversorgung in Echtzeit

TMS320F28068M — C2000™ 32-bit MCU mit 90 MHz, FPU, VCU, 256 KB Flash, InstaSPIN-MOTION

Datenblatt: PDF | HTML

Entwicklung starten

Hardware-Entwicklung

Evaluierungsplatine

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

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EVM-Benutzerhandbuch: PDF

Unterstützte Produkte und Hardware

Hardware-Entwicklung

Referenzdesign

TIDA-00916 — Sensorloses Hochgeschwindigkeits-FOC-Referenzdesign für Drohnen-ESC

Evaluierungsplatine

LAUNCHXL-F28027F — C2000 Piccolo MCU F28027F LaunchPad™-Entwicklungskit

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

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LAUNCHXL-F28027F — C2000 Piccolo MCU F28027F LaunchPad™-Entwicklungskit

Evaluierungsplatine

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

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