集成電機(jī)控制芯片PAC5523簡(jiǎn)介(Cortex-M4F內(nèi)核,集成6NMOS預(yù)驅(qū)、差分運(yùn)放及比較器等)
????這款芯片我個(gè)人覺得非常牛,牛的一。今年2月份接觸的這系列芯片,在tb以20RMB一片的價(jià)格買了五片來搗鼓,順利用官方給的demo以無感六步換向法驅(qū)動(dòng)起了無刷電機(jī),體驗(yàn)還是非常不錯(cuò)的?,F(xiàn)在手頭還有三片,想著重溫一下這個(gè)片子,拿來做一個(gè)極致迷你的平衡小車。


?????PAC5523評(píng)估板實(shí)物圖如上圖所示,官網(wǎng)提供了硬件工程(基于AD)、程序(芯片各外設(shè)示例demo、有感無感控制及FOC控制)與上位機(jī)(配合示例程序使用),資料較為齊全。
? ? 評(píng)估板最高支持60V電壓輸入,對(duì)于我們常用的開關(guān)電源芯片來說這一擋位電壓算是中規(guī)中矩吧。但其實(shí)你仔細(xì)看評(píng)估板實(shí)物圖會(huì)發(fā)現(xiàn),板子上除了這一QFN-48封裝的PAC5523外,找不到像開關(guān)電源芯片的影子。實(shí)際上,PAC5523內(nèi)部集成了一路DC-DC開關(guān)降壓,五路LDO(輸出1.8V、3.3V、5V及2.5V的ADC基準(zhǔn)電壓):對(duì)于20V以上電源輸入,需要使用芯片內(nèi)部DC-DC先一級(jí)降壓,這時(shí)候就需要在外圍放置電感、三極管及阻容元件了;對(duì)于20V以內(nèi)電源輸入,則可以不用DC-DC,這時(shí)芯片外圍電路究極簡(jiǎn)化。
????對(duì)于無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)的硬件方案,大體可以分為以下三種:
?(1)mcu+driver+mos,比如經(jīng)典的STM32單片機(jī)輸出控制信號(hào),六個(gè)NMOS組成3個(gè)半橋, 并通過TI的DRV8313進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
?(2)(mcu+driver)+mos,即將mos預(yù)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器集成到了單片機(jī)內(nèi)部,PAC5523即是這種設(shè)計(jì)。此外,還有國產(chǎn)的FU6831(51內(nèi)核)、STM32的STSPIN32G4。
?(3)mcu+(driver+mos),即將三個(gè)NMOS組成的半橋和mos預(yù)驅(qū)動(dòng)電路封裝進(jìn)一個(gè)片子,MPS的MP6540/MP6536等即是這種結(jié)構(gòu)(后續(xù)會(huì)專門介紹)。
????顯然,PAC5523屬于第二種,即將mos預(yù)驅(qū)動(dòng)電路封裝進(jìn)了單片機(jī)里。并且,設(shè)計(jì)者還貼心的把運(yùn)放電路(電流檢測(cè))、比較器電路(有感無感換相檢測(cè))也集成了進(jìn)去。
????OK,目前為止,我們知道了這塊芯片把開關(guān)電源、線性電源、MOS預(yù)驅(qū)動(dòng)、電流檢測(cè)及電壓比較器電路搞到了一塊去,這樣用該方案的時(shí)候硬件可以做到非常迷你。如下面兩幅圖所示,來源于hackday.io上的開源項(xiàng)目——基于PAC5523的有感/無感無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。


????總結(jié),PAC5523單片機(jī)的應(yīng)用框圖歸結(jié)如下,一圖勝千言。

????到目前為止,我們已經(jīng)初步認(rèn)識(shí)了這塊奇奇怪怪的片子。不過對(duì)于芯片的各種電氣參數(shù)、引腳配置及功能、硬件軟件開發(fā)等還未做展開,考慮到內(nèi)容比較多,還是分幾次進(jìn)行較為妥帖。
? ??一些想法,這塊片子大有可玩之處,不單單可以拿來驅(qū)動(dòng)無刷電機(jī),也可以拿來驅(qū)動(dòng)兩個(gè)有刷電機(jī),做一輛平衡小車,只是這車不能原地轉(zhuǎn)彎了。極致迷你,做一個(gè)B站最小平衡小車,貌似不錯(cuò)。