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瑞萨电锯用无感FOC驱动方案

来源:瑞萨电子代理商-中芯巨能| 发布日期:2025-08-12 12:00:01 浏览量:

电动链锯工作于极端负载条件,需在堵转或极低转速下提供高扭矩输出,同时兼顾能效与可靠性。传统方波驱动存在转矩脉动大、噪音高问题,而磁场定向控制(FOC)凭借平滑转矩、高效率与低噪声优势,成为高端电锯系统的理想选择。瑞萨电子提供经过实测验证的完整电锯驱动方案,支持54V母线电压、峰值70A输出,适用于高功率无刷直流(BLDC)电机系统。瑞萨电子代理商-中芯巨能为您介绍该方案的相关芯片及应用优势。如需产品规格书、样片测试、采购、技术资产等需求,请加客服微信:13310830171。

该方案支持基于RA2T1或RA4T1微控制器的双平台设计。RA2T1采用64MHz Arm® Cortex®-M23内核,集成专用电机控制定时器(MTU3)、12位ADC与编码器接口,适用于中端电锯产品。RA4T1则基于100MHz Cortex®-M33,具备更高计算能力与浮点运算支持,适合实现复杂控制算法与功能扩展。两款MCU均支持无传感器FOC算法,结合Flux观测器与高频注入(HFI)技术,实现零转速启动与低速高扭矩平稳运行,提升切割效率与用户体验。

瑞萨电锯用无感FOC驱动方案

功率级采用三相逆变拓扑,驱动器件为RJK1002DPP-A0 N沟道MOSFET,耐压100V,导通电阻低至7.6mΩ(典型值),TO-220F封装具备良好散热性能,可承受70A峰值电流。半桥驱动由HIP2211实现,支持100V耐压、3A拉/4A灌电流能力,具备欠压锁定(UVLO)与交叉导通保护,确保驱动可靠性。驱动信号经隔离缓冲后送至HIP2211,提升抗干扰能力。

系统电源由RAA212831提供,该器件为72V输入同步降压DC-DC控制器,集成5V/3.3V双LDO输出,可直接为MCU、驱动器及传感器供电。其宽输入电压范围支持电池电压波动,高转换效率降低热耗。LDO输出低噪声特性有助于提升模拟信号链精度。

电流检测采用低侧采样,通过ISL28114微功耗精密运放进行信号调理。该运放具备轨到轨输入/输出、低偏置电流与低噪声特性,适配MCU的ADC输入范围,实现高精度相电流反馈,支撑FOC电流环控制。

系统优势包括:

高性能控制:FOC + HFI实现零速满扭矩启动,低速运行平稳,转矩脉动小。

高功率密度:支持54V/70A峰值输出,满足高功率电锯需求。

高可靠性:全方案通过真实电锯负载测试验证,具备过流、过温、UVLO等多重保护。

开发便捷:提供完整原理图、PCB布局与FOC固件,显著缩短开发周期。

该方案适用于园林工具、电动链锯及各类高负载电动工具,为工程师提供了一个成熟、高效、可量产的无感FOC驱动平台。

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