极海APM32F411低压无感FOC双电机参考方案，助力电机控制系统能效提升

发布时间：2025-07-11 11:18
作者：AMEYA360
来源：极海
阅读量：179

　　在“双碳”政策的推动下，双电机凭借高效化、集成化、智能化等特性，在新能源汽车、工业自动化、医疗设备以及可再生能源等领域的重要性日益凸显。根据Business Research insights数据预测，2024年全球双电机市场规模约为27亿美元，2025年~2033年，将以7.2%的复合年增长率，从28.9亿美元增长到50亿美元。

　　为了满足行业对更高效和更可靠方案的需求，极海推出了APM32F411低压无感FOC双电机参考方案，其中还搭配了2颗GHD3440电机专用栅极驱动器。整个方案兼具高效率、高可靠和高性比等优势;低噪音设计，可提供更好的用户体验;同时还配备完善的过流、过压、故障诊断等功能，适用于空调、冰箱等智能家电、以及摄像云台、AGV底盘、无人机电调、洗拖机器人、伺服电机、汽车电机、燃料泵等多场景应用。

极海APM32F411低压无感FOC双电机参考方案，助力电机控制系统能效提升

　　APM32F411低压无感FOC双电机

　　参考方案介绍

　　本方案前级通过APM32F411高性能高适配型MCU，集成两个高级定时器，每个高级定时器可输出三路带死区的互补 PWM，实现单芯片驱动两路BLDC 或 PMSM;集成两个12位高精度ADC分别对两路PMSM独立采样。后级则通过GHD3440电机专用栅极驱动器进行驱动信号放大，来控制MOSFET开关，最终实现对BLDC 或 PMSM的FOC控制。

极海APM32F411低压无感FOC双电机参考方案，助力电机控制系统能效提升

　　方案框图

　　双电机应用于无人机电调

　　方案优势

　　高算力控制： APM32F411主控芯片搭载Cortex-M4F内核，主频高达120MHz，可在单核内实现两路速度环、电流环双环运算，实现双路独立PMSM或BLDC控制;

　　丰富接口资源：集成U(S)ART、I2C、QSPI、SDIO、CAN等，既能满足无感/无感FOC控制、有感/无感方波控制，还能支持霍尔、磁编、光电等类型编码器;

　　执行效率高：MCU芯片以32KHz频率执行电流环，执行时间14μs，仅占执行周期的50%，剩余时间还可用于执行速度环、PFC、通信、显示等任务;

　　支持单/双电阻采样、三相反电势采样;

　　12V~72V DC宽电压输入，单电机最大功率100W。

极海APM32F411低压无感FOC双电机参考方案，助力电机控制系统能效提升

　　电路板实物图

　　APM32F411高性能高适配型MCU

　　Cortex-M4F内核，主频高达 120MHz，支持FPU和DSP指令，性能强劲，能轻松应对复杂的电机控制任务;

　　集成高达128KB的SRAM、512KB的Flash、以及SMC，配合强劲运算性能，可运行丰富算法，为方案设计提供广阔的发挥空间;

　　丰富外设资源：U(S)ARTx6、I2Cx3、SPIx5、QSPIx1、USB_OTGx1、CANx2、SDIOx1;

　　内置CRC32运算单元，可为用户提供高集成、高可靠的SoC方案。

极海APM32F411低压无感FOC双电机参考方案，助力电机控制系统能效提升

　　GHD3440电机专用栅极驱动器

　　200V双N沟道三相驱动器，适用于各种电池供电的直流无刷电机应用方案;

　　支持5.5V~18V输入电压范围，3.3V/5V逻辑输入兼容，有效放大电路控制信号，实现对电机的高精度、高速度以及低功耗的控制;

　　内置欠压保护、直通防止功能，250ns死区时间;

　　峰值输入电流1.0A@12V，3.3nF负载下降时间60ns;峰值输出电流0.8A@12V，3.3nF负载上升时间90ns，能迅速对输入信号或负载变化作出精准反应，提高电机运行效率;

　　工作温度范围-40~+105℃，可保障在严苛工作环境下的稳定运行。

　　面向电机控制市场，极海APM32F411低压无感FOC双电机参考方案，可提供配套技术文档、软硬件开发工具和本地化服务支持，以满足高端消费电子与工业控制领域的多样化需求，助力工程师快速上手进行性能评估和二次开发。面向电机应用智能化与物联网升级，极海将持续优化产品线，强化产品性能，助力双电机技术向高性能、高能效与低成本方向发展。

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　　随着技术的加速迭代，AI眼镜正由基础功能交互向轻量化、智能化、时尚化方向快速演变。根据Sigmaintell预测，2025年全球AI智能眼镜市场规模将达到570万台，同比实现110%的爆发式增长;未来5年，有望以19%的复合增长率突破1360万台，这标志着AI眼镜产业正迎来从概念验证到规模化商用的转变。　　AI眼镜、智能手机、平板、笔记本、无人机等智能设备的广泛普及，使得优化电源管理技术成为提升产品竞争力的关键。高效精准的电量监测与管理，对于延长电池寿命、保障设备安全以及提升用户体验至关重要。　　针对电源管理行业对高精度、低功耗以及延长电池寿命的需求，极海推出采用BMP561单节电池电量监测计芯片的单串电量计参考方案。该方案能够精确监测电池状态、延长电池寿命、提升安全性、支持智能充电管理以及促进系统集成与优化，为设备提供高效且可靠的电池管理方案，从而简化硬件设计、降低BOM成本、提高系统可靠性。　　BMP561单串电量计参考方案　　极海BMP561单串电量计参考方案，具有低功耗、高可靠和高性价比等特点，可实现单串电芯监测、电池电量估算及支持I2C通讯，适用于AI眼镜、手机、平板、笔记本、智能手环、智能手表、POS机等单串电池管理场景。　　该方案由两部分组成：　　BMP561：集成高精度ADC采样电流和电压，并进行电量估算;　　保护电路：实现欠压、过压、过流、短路等保护功能。方案框图　　方案优势　　高精度：支持软件高精度库伦计数器，集成16位高精度V-ADC和C-ADC分别同步采样电压和电流，进行电量估算　　低功耗：支持多种节能模式，深度睡眠模式18μA@25℃结合智能休眠机制，可显著延长电池续航能力　　高可靠：集成一套可根据电池标定适配的算法以及适用于芯片的采样方式和功耗模式，使得芯片在采样精度、低功耗以及SOC精度上最大化　　BMP561芯片特性　　32位Arm® Cortex®-M0+内核，可根据电池实时状态及时处理和更新计算电池容量，不需要通过外部MCU处理;　　2个16位ADC分别采样电压和电流，为算法提供数据支撑;　　I2C通讯可实现与外部器件的数据交互;　　HMAC-SHA256认证响应器，支持电池组侧电量监测。　　单串电量计作为电池管理系统中重要的组成部分，是推动电池管理向智能化、高精度、高可靠性方向发展的关键技术基础。极海BMP561单串电量计参考方案，配有可视化上位机调试界面的工具链，实现方案参数调整、校准以及实现固件的在线/离线升级功能。同时产品具备完善的开发生态，可提供配套技术文档、软硬件开发工具和本地化服务支持，有助于工程师快速开发、加速产品量产落地。
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