基于Infineon XMC1302 + IPP037N06 Hall FOC電動自行車控制器方案

電動自行車(E-Bike)是一種帶集成電機和充電電池的自行車，是一個零排放的環(huán)保型交通工具，非常適用于智慧城市。電動自行車的一個重要特性是，它必須是安全高效的，可以長期使用，電子組件必須盡可能高效。

品佳集團推出基于ARM Cortex-M0內(nèi)核的Infineon微控制器XMC1302作為主控MCU，功率驅(qū)動部分采用較小的RDS(ON)和較高抗瞬態(tài)沖擊能力的Infineon OptiMOS? MOSFET IPP037N06，針對電動自行車使用的BLDC、PMSM電機，通過XMC1302-T038F032微控制器內(nèi)置馬達控制專用單元實現(xiàn)FOC矢量控制算法和最小開關(guān)損耗SVPWM生成，適用于24V---60V寬工作電壓范圍的電動自行車控制器方案。

由于采用FOC矢量控制和最小開關(guān)損耗SVPWM生成，使得系統(tǒng)有極低的轉(zhuǎn)矩脈動、出色的動態(tài)響應、更高的效率、較小的運行噪聲、高功率密度、增大最大轉(zhuǎn)矩、溫升低和較寬的工作電壓范圍等特點，利用MOSFET內(nèi)阻進行電流采樣，有效降低系統(tǒng)成本。

?場景應用圖

?產(chǎn)品實體圖

?展示板照片

?方案方塊圖

?核心技術(shù)優(yōu)勢

（1）：FOC矢量控制和優(yōu)化的角度補償算法，使得系統(tǒng)具有出色的動態(tài)響應和更高的效率。

（2）：最小開關(guān)損耗SVPWM調(diào)制有效的降低溫升。

（3）：利用MOSFET內(nèi)阻進行電流采樣，有效降低系統(tǒng)成本。

（4）：弱磁控制模式，續(xù)航里程提高10%。

（5）：完善的保護機制包含過流/過壓/欠壓/堵轉(zhuǎn)/系統(tǒng)自檢等，使得系統(tǒng)更安全可靠。

（6）：基于ARM?Cortex?-M0內(nèi)核微控制器XMC1302-T038F032，內(nèi)置專用電機控制模塊。

（7）：XMC1302-T038F032片上集成MATH協(xié)處理器，能快速執(zhí)行復雜運算。

?方案規(guī)格

1）：控制方式：Hall FOC

2）：調(diào)制方式：最小開關(guān)損耗空間矢量調(diào)制SVPWM

3）：電流采樣方式：三相下橋臂MOSFET內(nèi)阻采樣

4）：電機轉(zhuǎn)速范圍：50 ~ 20000 RPM。

5）：最大輸出功率：>500W。

6）：工作電壓范圍：24V~60V。

7）：啟動方式：FOC最大轉(zhuǎn)矩啟動。

8）：保護功能；過流、過壓、欠壓、堵轉(zhuǎn)、缺相、Hall故障…etc