CW32L012特色外設(shè)

最近開發(fā)電機(jī)控制的項(xiàng)目，我開始使用最新的CW32L012做主控，CW32L012作為混合信號(hào)MCU，相比于傳統(tǒng)MCU控制，集成度較高，性能當(dāng)然也更好，加之又是48Pin的芯片，因此我開始做的關(guān)于CW32L012主控的電機(jī)驅(qū)動(dòng)項(xiàng)目，都是軟硬件支持FOC控制的。

FOC，磁場(chǎng)定向控制，電機(jī)控制中繞不開的算法，旨在通過精確地控制磁場(chǎng)大小與方向，更精確的地完成電機(jī)控制。而磁場(chǎng)的控制，則是控制電機(jī)繞組的電流，這離不開對(duì)電機(jī)各相電流的精確采樣，我們?cè)陂_發(fā)過程中，通常使用采樣電阻得到的電流電壓降信號(hào)，差分輸出到運(yùn)放的輸入端，然后再按一定比例關(guān)系放大。

CW32L012由于內(nèi)部集成 2 個(gè)運(yùn)算放大器（OPA），配合外部電路可實(shí)現(xiàn)通用運(yùn)放的各種功能。

很多朋友初次使用這類MCU時(shí)，并不知道如何設(shè)計(jì)其相關(guān)電路。這里給大家看一下，如果使用外部運(yùn)放，我們?nèi)绾卧O(shè)計(jì)這個(gè)電路（下文均以低側(cè)采樣舉例）：

上圖是對(duì)母線電流采樣后，經(jīng)外部運(yùn)放LMV321放大后，輸出給CW32L010的ADC引腳（CW32L010無內(nèi)置運(yùn)放）。

而CW32L012作為L01X系列的最新混合信號(hào)MCU，內(nèi)部運(yùn)放功能框圖如下：

和外置運(yùn)放相比，VP和VN可以通過程序控制內(nèi)部開關(guān)使能（EN）來選擇輸入通道。

我們?cè)谟布O(shè)計(jì)上，可以簡單地將以上IO作為運(yùn)放的輸入輸出引腳。此外，MCU內(nèi)置的運(yùn)放，基本上都有程控放大的功能，CW32L012也不例外，可以在程序中設(shè)置運(yùn)放增益（x2/x4/x8/x16/x32）。舉個(gè)例子，黑色框線內(nèi)為MCU內(nèi)部電路示意：

但在FOC的電流采樣應(yīng)用中，我們習(xí)慣上不使用內(nèi)部程控放大的模式，而是設(shè)計(jì)成外部放大電路，參考如圖：

為什么會(huì)使用外部放大呢？FOC控制的電流采樣電路，建議增加偏置，避免運(yùn)放直接輸出負(fù)電壓，畢竟MCU的ADC量程是在0V以上。

如果使用一般的外部放大模式來滿足其他應(yīng)用，電路設(shè)計(jì)也非常簡單：

CW32L012內(nèi)部運(yùn)放拿來做跟隨器：

CW32L012 內(nèi)部集成 2 個(gè)運(yùn)算放大器（OPA），配合外部電路可實(shí)現(xiàn)通用運(yùn)放的各種功能，也可作為程控放大器使用。OPA 正端支持多達(dá) 3 路外部模擬輸入和 1 路內(nèi)部 DAC 轉(zhuǎn)換結(jié)果，負(fù)端支持 2 路外部模擬輸入，輸出端可配置到 1 個(gè)引腳。OPA 具 有校準(zhǔn)功能，可通過多種方式觸發(fā)啟動(dòng) OPA 校準(zhǔn)。OPA 支持正常功耗模式和低功耗模式，可在深度休眠模式下運(yùn)行。