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Pour mettre en œuvre des systèmes de commande de moteur embarqués, efficaces et temps réel, sur des applications ayant des contraintes d’espace, Microchip Technology lance une nouvelle famille d’entraînements de moteur intégrés basés sur un DSC dsPIC®. Ces composants intègrent un contrôleur de signal numérique (DSC, Digital Signal Controller) dsPIC33, un pilote de grille MOSFET triphasé et un émetteur-récepteur CAN FD ou LIN en option, le tout dans un seul boîtier. L’un des avantages de taille de cette intégration est la réduction du nombre de composants dans le système de commande de moteur, des dimensions de carte électronique plus réduites et une complexité moindre. Les composants sont compatibles avec plusieurs cartes de développement, systèmes de référence, notes d’application ainsi qu’avec la suite de développement logiciel FOC (Field Oriented Control) de Microchip, motorBench® V2.45.

« Les systèmes automobiles, les biens de grande consommation et industriels évoluent et exigent des performances plus élevées ainsi que des empreintes plus réduites. Ces attentes signifient souvent davantage de dépenses et une augmentation des dimensions du système », souligne Joe Thomsen, vice-président du département des contrôleurs de signal numérique de Microchip. « En intégrant de nombreuses fonctions différentes dans une seule puce, les entraînements de moteur intégrés basés sur un DSC dsPIC peuvent réduire les coûts système et l’encombrement sur la carte ».

Les composants d’entraînements de moteur intégrés peuvent être alimentés par une seule alimentation fournissant jusqu’à 29 V (en fonctionnement) et 40 V (tension transitoire). Un régulateur à faible tension de déchet (régulateur LDO) interne de 3,3 V alimente le DCS dsPIC, ce qui permet de se passer d’un régulateur LDO externe pour alimenter le composant. Fonctionnant à une fréquence comprise entre 70 et 100 MHz, les entraînements de moteur intégrés basés sur un DSC dsPIC affichent des performances CPU élevées et permettent le déploiement efficace de FOC et autres algorithmes de commande de moteur avancés.

Outils de développement

Un écosystème complet d’outils de développement logiciels et matériels pour la commande de moteur permet d’accélérer et de faciliter le processus de conception, réduisant les délais de commercialisation pour le client.

Le kit de démarrage de commande de moteur (MCSK) dsPIC33CK et la MCLV-48V-300W sont deux nouvelles cartes de développement pour entraînement de moteur intégré basé sur un dsPIC33 qui constituent des solutions de prototypage rapide dotées d’options de commande flexibles. En effet, le MCSK intègre une carte de développement pour commande de moteur à basse tension dsPIC33CK, un moteur sans balais DC, un adaptateur AC-DC, ainsi qu’un câble USB et d’autres accessoires. Ce kit au bon rapport coût/efficacité permet le prototypage rapide des applications de commande de moteur, avec une tension de fonctionnement comprise entre 12 et 48 VDC et une intensité de jusqu’à 10 A de courant continu. La carte de développement MCLV-48V-300W permet le prototypage rapide des moteurs synchrones à aimants permanents triphasés, avec une tension nominale comprise entre 12 et 48 VDC et pouvant fournir jusqu’à 25 A de courant continu RMS par phase. Le circuit inverseur introduit un nouveau concept modulaire par lequel un module Dual-In-Line séparé (DIM) est inséré sur la carte pour la configurer pour un DSC dsPIC ou un microcontrôleur spécifique.

La suite de développement motorBench est un outil de développement logiciel gratuit, basé sur une interface graphique, pour le contrôle FOC, qui mesure précisément les paramètres critiques du moteur, règle automatiquement les gains de contrôle de rétro-réaction et génère le code source en utilisant le framework d’application de commande de moteur (ou MCAF, pour Motor Control Application Framework). La dernière version de la suite logicielle (v2.45) comprend une fonctionnalité puissante appelée ZS/MT (Zero-Speed/Maximum Torque), qui permet aux applications de se passer de capteurs à effet Hall ou magnétiques tout en maximisant la sortie de couple du moteur, dès le démarrage et à faible vitesse. Cette fonctionnalité peut être utilisée sur des pompes, des machines-outils, pour l’e-mobilité ainsi que pour de nombreuses autres applications.

MPLAB® Discover comprend dorénavant de nombreux modèles MATLAB® Simulink® basés sur un dsPIC, compatibles avec différents algorithmes et cartes de développement pour commande de moteur. Microchip fournit également des blocs de composants gratuits pour Simulink qui peuvent être utilisés pour générer du code optimisé à partir de modèles pour DSC dsPIC et autres microcontrôleurs Microchip.

Le nombre croissant de systèmes de référence pour commande de moteur basés sur un dsPIC comprend désormais un ventilateur de refroidissement automobile, un ventilateur de plafond basse tension et un contrôleur d’hélice de drone. Ces systèmes de référence réduisent les délais de commercialisation en fournissant une solution prête pour la production pour différentes applications de commande de moteur. En général, les fichiers de conception de la carte comprennent des schémas et une nomenclature, un guide de l’utilisateur de la carte et un code source pour la commande de moteur, qui sont disponibles en téléchargement.

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