伺服电机选型太难？看完这篇文章的人都说会了！

 

伺服驱动器是现代运动控制的重要组成部分，被广泛应用于工业机器人及加工中心等自动化设备。伺服驱动器按照供电电压的区分，有低压和高压伺服驱动之分，各自用在不同的场景应用，其中低压伺服驱动器有着其自身的优异特点。

 

低压伺服驱动器通过力矩、速度、位置三种方式对伺服电机进行精准控制，被广泛应用于低压供电场合、定位控制、移动供电场合等安装空间小、用电安全高的自动化应用场景中，如智能物流AGV驱动系统、风电变桨系统、人机协同的协作机器人、产线传送装置、通道闸门控制、抓取及搬运机械装置、雕刻机等。

 

其中，微控制器（MCU）作为电机驱动系统设计的控制核心，是系统整体性能与设计的关键所在。

 

上海先楫半导体科技有限公司（先楫半导体，HPMicro）的高性能MCU系列产品组合，不仅为伺服行业提供丰富的选择，也能够为客户提供专业的解决方案。其中，基于HPM6300的低压伺服驱动器应用方案，具有高性能、高可靠性、高性价比等优点，在不同温度、湿度、振动等工业环境中可实现稳定运行，主控MCU丰富外设接口支持伺服电机系统一体化设计。

 

 

HPM6300 低压伺服驱动器方案特点

 

采用先楫高性能、高实时性的微控制器HPM6300系列，主频高达 648MHz，Coremark 高达 3390，提高了伺服的响应特性。

 

利用HPM6300的 3个独立 16位ADC，可同时采集电机电流和母线电压进行快速采样，提高伺服的控制精度。

 

支持大容量本地存储，128KB ILM (0等待指令SRAM) 和128KB DLM (0等待数据SRAM)，提高代码或数据的访问速度，有助于实现快速电流环。

 

内置16位 FMEC接口，满足与外围FPGA或 EtherCAT从站芯片进行高效通信。

 

完整开源的的位置、速度、电流三环FOC源码，其中，电流环延时仅1.06us，有效缩短客户的产品开发时间，为 ”单芯片” 伺服提供可能性。

 

内置 CAN接口，支持 CANFD通讯。

 

内置 FFT/FIR协处理器，实现快速的FFT计算，对于电流、电压信号进行实时分析，助力电机预维护功能。

 

典型系统框图

 

 

 

HPM6300 系列 - 产品优势

 

【高性能CPU】

RISC-V 内核，支持双精度浮点运算及强大的 DSP 扩展，主频高达 648MHz。

32KB 高速缓存 (I/D Cache) 和高达 256KB 的零等待指令和数据本地存储器 (ILM / DLM)，加上 512KB 通用SRAM。

内置快速傅里叶变换和数字滤波器硬件加速引擎，极大提升 FFT 和 FIR 的运算速度。

 

【高性能模拟资源】

3 个 2MSPS 16 位高精度 ADC，配置为 12 位精度时转换率可达 4MSPS，多达 24个模拟输入通道。

2个模拟比较器和 1个 1MSPS 12 位 DAC。

 

【片内资源丰富】

1 个百兆以太网，支持IEEE1588；1 个内置 PHY 的高速USB；2路CAN/CAN-FD；支持 9路 UART、 4路SPI、 4路I2C 等外设。

2 组共 16 路精度达 3.0ns 的 PWM。

 

【安全】

集成 AES-128/256, SHA-1/256 加速引擎和硬件密钥管理器。

基于芯片生命周期的安全管理，以及多种攻击的检测，进一步保护敏感信息。