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芯片公司：德州儀器（TI）
發(fā)布時間：2018-07-30
ESC 模塊是非軍用無人機(jī)中非常重要的子系統(tǒng)，用戶需要更高效的機(jī)型，以實(shí)現(xiàn)更長的飛行時間、更好的動態(tài)行為和更加平順、穩(wěn)定的性能。這一設(shè)計采用了普遍用于無人飛行器 (UAV) 或無人機(jī)的電子調(diào)速器 (ESC)。
速度控制通過無傳感器的方式完成，使用 FOC 速度控制對電機(jī)進(jìn)行了測試，高達(dá) 1.2kHz 電氣頻率（12kRPM，6 極對電機(jī)）。我們的無人機(jī) ESC 高速無傳感器 FOC 參考設(shè)計擁有一流的 FOC 算法實(shí)施，可實(shí)現(xiàn)更長的飛行時間、更佳的動態(tài)性能，且具有更高的集成度，因此電路板尺寸更小，BOM 組件更少。無傳感器高速 FOC 控制使用 TI 的 FAST? 軟件觀測器，利用了 InstaSPIN-Motion? C2000? LaunchPad 和 DRV8305 BoosterPack。
無人機(jī)和 UAV
高速電機(jī)
電池供電的電動工具
InstaSPIN-FOC? 無傳感器 FOC 可實(shí)現(xiàn)最高的動態(tài)性能；
使用三節(jié)鋰聚合物電池在高達(dá) 12,000 RPM 轉(zhuǎn)速下進(jìn)行了測試；
高動態(tài)性能：在不到 0.2s 的時間內(nèi)將轉(zhuǎn)速從 1kRPM 提高到 10kRPM（電氣頻率 100Hz 至 1kHz），從而實(shí)現(xiàn)高性能偏轉(zhuǎn)和俯仰動作；
適于完成翻轉(zhuǎn)動作的快速翻轉(zhuǎn)能力；
通過阻塞換向提高 FOC 效率，因此可實(shí)現(xiàn)更長的飛行時間 ；
更高的 PWM 開關(guān)頻率（經(jīng)測試高達(dá) 60kHz），可 針對低電感高速電機(jī)降低電流/扭矩紋波，并且可以 避免干擾超聲波傳感器；
靈活的功率級支持兩節(jié)到六節(jié)鋰聚合物電池；
由于 InstaSPIN-FOC 的自動電機(jī)參數(shù)識別：自動調(diào) 優(yōu)無傳感器 FOC 解決方案，因此可縮短產(chǎn)品上市時間；
根據(jù)繞組電阻變化進(jìn)行電機(jī)溫度估算，從而保護(hù)電機(jī)在臨時過載情況下免受損壞。
ESC模塊方塊圖
無人機(jī)系統(tǒng)方塊圖
| 圖片 | 數(shù)據(jù)手冊 | 商品名稱 | 產(chǎn)品型號 | 產(chǎn)品描述 | 品牌 | 單機(jī)用量 | 價格 | 操作 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
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MOSFETs | CSD18540Q5B | MOS管 N-Channel VDS=60V VGS=±20V ID=100A RDS(ON)=2.2mΩ@10V | TI | 1 |
9.8337
1+ 22.1730 10+ 16.1279 100+ 11.7444 500+ 9.8337 |
在線訂購 | |
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電機(jī)驅(qū)動器及控制器 | DRV83053PHPR | DRV8305 具有電流分流放大器和 SPI 的最大 45V 三相智能柵極驅(qū)動器 | TI | 1 |
33.4886
1+ 56.0344 10+ 43.0497 25+ 39.7969 100+ 36.2213 250+ 34.5165 500+ 33.4886 |
在線訂購 | |
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電源管理芯片（PMIC） | LMR16006YDDCT | LMR16006 具有低 Iq 的 SIMPLE SWITCHER® 4V 至 60V、600mA 降壓穩(wěn)壓器 | TI | 1 |
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在線訂購 | |
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-- | 微控制器 | TMS320F28068MPNT | C28x C2000? C28x Piccolo? Microcontroller IC 32-Bit 90MHz 256KB (128K x 16) FLASH 80-LQFP (12x12) | TI | 1 |
131.9725
119+ 131.9725 |
在線訂購 |
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其它微處理器 | TMS320F28069MPNT | TMS320F28069M 具有 90MHz 頻率、FPU、VCU、CLA、256KB 閃存、InstaSPIN-MOTION 的 C2000? MCU | TI | 1 |
136.8678
1+ 209.2080 10+ 167.8999 25+ 157.5869 119+ 145.1150 357+ 139.0932 595+ 136.8678 |
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| 查看更多 | ||||||||
| 應(yīng)用手冊： | TI Designs適用于無人機(jī) ESC 的高速無傳感器 FOC 參考設(shè)計.pdf |
| 符號和封裝： | 封裝.pdf |
| BOM List： | bom.pdf |
| 電路圖： | 無人機(jī).pdf |
PCB
下圖分別顯示了LaunchPad和BoosterPack PCB的頂部和底部圖片。
完整系統(tǒng)電路板圖片(頂視圖)
LaunchPad電路板圖片(頂視圖)
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