方案描述
针对低压无刷电机，大联大世平集团推出基于灵动股份MM32SPIN560C的无刷电机驱动方案。由于MM32SPIN560C内部集成了一部分驱动电路，所以方案外围电路比较简单。该方案适用于多种应用场合，如空气净化器、服务器风机、吊扇、落地扇、电动手工具、吸尘器、无人机电调、小型水泵等。
1.1硬件设计说明
1.1.1主控
主控部分，采用的是灵动股份MM32SPIN560C，一款基于高性能ArmCortex-M0为内核的32位微控制器。MM32SPIN560C最高工作频率可达96MHz，内置高速存储器，具有丰富的I/O端口和多种外设，包括：
128KBFlash，8KBSRAM
包含12位的ADC，采样速度高达3Msps
5个通用定时器、2个针对电机控制的PWM高级定时器
1个I2C接口、2个SPI接口和3个UART接口
针对电机应用内置3个运放，3个比较器
内嵌经出厂调校的48MHz高速振荡器
内置预驱工作电压7V～48V
5VLDO稳压器，输入电压最高13.5V
提供QFN48封装
MM32SPIN560C框图如下图所示：
1.1.2N-MOSFET
电机驱动部分，采用6颗N-MOS管来做电机的电子换相控制，并选择Nexperia的PXN012-60QL芯片。PXN012-60QL体积小、功耗低、漏源电压可达到60V，连续漏电流可达到42A，开关频率可达到30KHz以上。
1.1.3电源设计
电源部分，采用了圣邦微LDOSGM2225电源芯片。其特点如下：
宽电压输入Vin：3.6V～36V
输出电压可调Vout：1.8V～15V
最大输出电流Iout：800mA
低噪音、低损耗电压
封装小，最小封装大小为3*3mm
过流/短路保护
过热保护
工作温度范围：-40℃～125℃
方案原理图：
PCBLayout：
1.2软件设计说明
软件部分，采用的是世平HALLFOC双电阻采样的软件库架构，通过板载电位器使电机旋转，如此一来，整个软件结构清晰易懂。同时，还采用了双环控制，详情可见矢量控制框图，如下所示：
1.2.1SVM
空间矢量脉宽调制是FOC的基础，是根据其所在扇区选择非零矢量与零矢量合成而成。SVM有三种类型：五段式、七段式、混合式。七段式开关次数较多，但谐波较小；五段式开关次数是七段式的一半，但谐波较大，代码采用的是七段式。SVM的实现流程大致如下：
1
判断合成矢量所在扇区
2
计算相邻矢量作用时间
3
计算各桥臂导通时间
4
得到各相PWM占空比
5
更新相应寄存器值
1.2.2CurrentSensing
在电流环，选择双电阻采样，通过采样V和W相的下桥臂电阻上的压降，再用基尔霍夫电流定律计算第三相的电流。
1.2.3HALL角度补偿插值
在速度环，软件采用霍尔传感器插值补偿角度方法，对电机转子的速度进行估计与控制。
1.2.4软件架构介绍
世平提供的FOC软件结构如下图所示，这套软件具有以下特点：
1
时序清晰
仅使用一个常用中断，减少可能的时序冲突和BUG。
2
便于移植
算法层、驱动层、数学库完全独立，软硬件配置完全剥离，互不干扰。
3
定标统一
统一Q15小数定标。
4
函数模块化
逻辑清晰的状态机，简洁明了的状态切换。
5
配置方便
主要参数配置意义明确，可视化。
灵动股份官网附有MM32SPIN560C的全套低压无刷电机套件软件支持包，详情请见灵动股份官网链接：
https://www.mindmotion.com.cn/support/development_tools/evaluation_boards/motor_dk/mm32spin560c/
2?
场景应用图
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产品实体图
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展示板照片
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方案方块图
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核心技术优势
1
ArmCortex-M032位MCU，主频高达96MHz，内置预驱、比较器和放大器，整个驱动电路简单
2
MCU电源使用5V，可由MCU内部LDO转换
3
支持有传感器/无传感器的BLDC/PMSM电机
4
支持1/2ShuntR三相电流采样
5
可通过跳线选择不同的电机回授方式，比如：HALL、BEMF、IPD等
6
支持DCBus电压,总电流量测
7
使用MCU内建比较器作为过电流保护
8
ADC采样速率高达3Mbps
9
支持单电阻PWM移相，降低单电阻算法复杂程度
7?
方案规格
1
MCU：ArmCortex-M032-bit内核，主频高达96MHz
2
MCU电源使用5V，可由MCU内部LDO转换
3
支持UART通讯&LIN通讯
4
支持2种电源输入接口：DC-Jack和接线端子
5
使用60V/40AN-MOS管*6
6
支持2种SWD调试接口
7
支持2种调速接口：电位器和外接电压
8
具备LED指示灯&按键
9
开发板尺寸:65*75mm
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