近年來(lái)，全球電動(dòng)工具市場(chǎng)加速爆發(fā)，應用場(chǎng)景不斷豐富，電鉆作為需求量最大的電動(dòng)工具類(lèi)產(chǎn)品，市場(chǎng)需求也得到了快速提升。配備鋰電池和無(wú)刷電機的便攜式電鉆更是以其分量輕、扭力大、不受電源限制等優(yōu)點(diǎn)迅速占據了大量的電鉆市場(chǎng)份額。
BLDC電機即直流無(wú)刷電機，它具有低損耗、高效率、壽命長(cháng)、噪聲低、運行可靠、維護簡(jiǎn)便等一系列優(yōu)點(diǎn)，充分契合終端應用領(lǐng)域對節能降耗、智能控制、用戶(hù)體驗等越來(lái)越高的要求。電機驅動(dòng)控制專(zhuān)用芯片是BLDC電機控制系統的心臟，在當前便攜設備、物聯(lián)網(wǎng)和5G應用普及的情況下，對電機驅動(dòng)的高精度、小型化、高集成度、低功耗要求也越來(lái)越高。進(jìn)芯電子可提供基于公司ADM16x系列DSP作為主控芯片的高性?xún)r(jià)比電鉆控制板方案。
進(jìn)芯電子ADM16x器件提供增強型DSP架構設計，以低成本實(shí)現低功耗和高性能處理能力，集成幾種為數字電機和運動(dòng)控制應用而優(yōu)化的高級外設，以提供一個(gè)真正的單芯片DSP控制器。與現有的DSP控制器設備代碼兼容時(shí)，ADM16x可以提供更高的處理性能和更高水平的外設集成。
ADM16x是一款高度集成的高性能BLDC/PMSM控制器，內部集成了6路 NMOSPre-Driver，運算放大器，PGA，比較器，高速 ADC,SCI,SPI 等模塊。同時(shí)，它采用高性能16位CPU,內嵌 32Kx16 位 Flash, 512x16位ROM,最高工作頻率為40MHZ，可滿(mǎn)足高性能無(wú)刷電機控制的應用要求，并簡(jiǎn)化系統成本。
▲典型應用圖
本電鉆方案依照實(shí)際裝配需要設計兩種板型，分別為缺角方形板（下稱(chēng)方形板）和缺角條形板（下稱(chēng)條形板），其中方形板采樣20V供電系統，條形板可適用與12V、16V、20V供電系統。電機電轉速范圍為200~23000rpm，條形板還配備有3個(gè)LED電量顯示燈。
▲板卡正面圖
▲板卡背面圖
●可兼容12V、16V、20V供電電機
●電機轉速范圍：0～23000轉/分鐘
●最大扭矩：40N.m
●多種保護措施：過(guò)流保護、反轉保護、短路保護、過(guò)壓保護、欠壓保護、堵轉保護、電池過(guò)溫保護、MOS管過(guò)溫保護等。
本方案使用無(wú)感方波算法，通過(guò)按鈕觸發(fā)持續供電，ADC采樣按鈕按壓力度輸出相應占空比的PWM波控制電機轉動(dòng)，同時(shí)ADC還采樣電機的反電動(dòng)勢控制電機正常運行。除電機控制外，ADC還對運行過(guò)程中的其他電流、電壓進(jìn)行監控，并通過(guò)狀態(tài)燈顯示出當前狀態(tài)。啟動(dòng)平穩輸出轉矩大，可通過(guò)開(kāi)關(guān)自由切換旋轉方向，松開(kāi)按鈕后立刻停止轉動(dòng)，配有照明LED和4S的延時(shí)關(guān)電功能，方便在光線(xiàn)較弱的環(huán)境中檢查打孔效果。
▲輕按電機運行波形
▲重按電機運行波形
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