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芯片公司：德州仪器（TI）
发布时间：2018-07-30
ESC 模块是非军用无人机中非常重要的子系统，用户需要更高效的机型，以实现更长的飞行时间、更好的动态行为和更加平顺、稳定的性能。这一设计采用了普遍用于无人飞行器 (UAV) 或无人机的电子调速器 (ESC)。
速度控制通过无传感器的方式完成，使用 FOC 速度控制对电机进行了测试，高达 1.2kHz 电气频率（12kRPM，6 极对电机）。我们的无人机 ESC 高速无传感器 FOC 参考设计拥有一流的 FOC 算法实施，可实现更长的飞行时间、更佳的动态性能，且具有更高的集成度，因此电路板尺寸更小，BOM 组件更少。无传感器高速 FOC 控制使用 TI 的 FAST™ 软件观测器，利用了 InstaSPIN-Motion™ C2000™ LaunchPad 和 DRV8305 BoosterPack。
无人机和 UAV
高速电机
电池供电的电动工具
InstaSPIN-FOC™ 无传感器 FOC 可实现最高的动态性能；
使用三节锂聚合物电池在高达 12,000 RPM 转速下进行了测试；
高动态性能：在不到 0.2s 的时间内将转速从 1kRPM 提高到 10kRPM（电气频率 100Hz 至 1kHz），从而实现高性能偏转和俯仰动作；
适于完成翻转动作的快速翻转能力；
通过阻塞换向提高 FOC 效率，因此可实现更长的飞行时间 ；
更高的 PWM 开关频率（经测试高达 60kHz），可 针对低电感高速电机降低电流/扭矩纹波，并且可以 避免干扰超声波传感器；
灵活的功率级支持两节到六节锂聚合物电池；
由于 InstaSPIN-FOC 的自动电机参数识别：自动调 优无传感器 FOC 解决方案，因此可缩短产品上市时间；
根据绕组电阻变化进行电机温度估算，从而保护电机在临时过载情况下免受损坏。
ESC模块方块图
无人机系统方块图
| 图片 | 数据手册 | 商品名称 | 产品型号 | 产品描述 | 品牌 | 单机用量 | 价格 | 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 |
9.9577
1+ 22.4526 10+ 16.3313 100+ 11.8925 500+ 9.9577 |
在线订购 | |
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电机驱动器及控制器 | DRV83053PHPR | DRV8305 具有电流分流放大器和 SPI 的最大 45V 三相智能栅极驱动器 | TI | 1 |
33.9110
1+ 56.7410 10+ 43.5926 25+ 40.2987 100+ 36.6781 250+ 34.9518 500+ 33.9110 |
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电源管理芯片（PMIC） | LMR16006YDDCT | LMR16006 具有低 Iq 的 SIMPLE SWITCHER® 4V 至 60V、600mA 降压稳压器 | TI | 1 |
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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 |
133.6368
119+ 133.6368 |
在线订购 |
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其它微处理器 | TMS320F28069MPNT | TMS320F28069M 具有 90MHz 频率、FPU、VCU、CLA、256KB 闪存、InstaSPIN-MOTION 的 C2000™ MCU | TI | 1 |
138.0406
1+ 211.0006 10+ 169.3386 25+ 158.9372 119+ 146.3584 357+ 140.2850 595+ 138.0406 |
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| 查看更多 | ||||||||
| 应用手册： | TI Designs适用于无人机 ESC 的高速无传感器 FOC 参考设计.pdf |
| 符号和封装： | 封装.pdf |
| BOM List： | bom.pdf |
| 电路图： | 无人机.pdf |
PCB
下图分别显示了LaunchPad和BoosterPack PCB的顶部和底部图片。
完整系统电路板图片(顶视图)
LaunchPad电路板图片(顶视图)
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