峰岹方案：FU6831低压无感FOC

FortiorTech推出的FU6831是一款集成8051内核和电机控制引擎(ME)的“双核”电机驱动MCU，8051内核处理常规事务，ME处理电机实时事务，芯片内部集成有高速运算放大器、高速ADC、高压LDO，只需简单的外围处理便可实现高效率的FOC电机驱动。FU6831的无感FOC驱动主要应用在各类低压风机和水泵上，典型应用如吊扇、落地扇、墙排、空气净化器、水泵等。

本文主要介绍FU6831MCU的无感FOC驱动的主要特性和使用方法，以及示例程序的控制特性和功能。

FU6831芯片特性：

1.“双核”：高速8051内核，专用FOC电机控制引擎(ME);

2.宽电压输入5~36v

3.16Kx8bitFlashROM、带CRC校验功能、支持程序自烧录和代码保护功能;

4.256x8bitIRAM，4Kx8bitXRAM;

5.内置3P3NPre-driverDriver输出;

6.单周期16*16位乘法器，32/32位除法器(16个时钟周期);

7.两线制ICE在线仿真功能;

8.4级优先级中断、16个中断源;

9.32个GPIO;

10.4个通用带CAPTURE可编程计数器、1个加强型高级计数器、1个带BLDC电机专用计数器;

11.内置RTC计数器;

12.I2C/SPI/UART接口;

13.8通道12位高速ADC，支持突发模式采样;

14.内置VREF参考;

15.内建4个独立运算放大器;

16.内建4路模拟比较器;

17.内置24MHz±2%精准时钟。

FU6831的FOC应用特点：

1.FOC固化，运行速度快：FOC的所有运算都是硬件实现，节约了软件运行时间，最高PWM频率可达50KHz，可应用于超高速电机(10000RPM);

2.控制精度和效率高：FOC采用Q15格式，角度360°扩展到2^15，角度分辨率可达0.01°，可对电机实现高精度控制;优化的位置估算算法可实现控制高效率;

3.静音效果好：FOC算法可以精确控制驱动电流为光滑正弦波，转矩脉动小，可实现超静音工作;

4.启动特性好：根据负载转矩变化调整启动力矩和启动方式，保证了启动可靠性和平稳性;启动速度快，启动时间比常规启动方式短50%;

5.硬件电路简单：内部集成高速运算放大器、高压LDO和Pre-Drive，可以直接连接MOS管驱动电机，简化外围电路，降低产品成本,提高系统的可靠性。

FOC方案应用：

为方便客户开发，峰岹公司在基于FU6831开发了FOC驱动方案示例程序，其具备以下特性：

1.启动控制

(1)检测电机初始状态，实现动态启动(包含顺风启动和逆风启动)

(2)侦测负载转矩变化调整启动力矩，提高启动可靠性

(3)可根据需要选择启动方式和时间

(4)可设定最大启动电流限流

2.控制方式

(1)电流闭环为内环，恒风量控制、恒转矩控制、恒速度控制、恒功率控制等多种控制可选为外环。

(2)调速接口有：SREF模拟调速，PWM调速，IR红外调速，UART串口调速。

3.状态显示

通过LED亮灯状态表示系统运行状态和故障信息。

4.保护控制

内部包含全面的保护，可根据需要选择使能对应的保护，再根据实际情况微调即可。

(1)过压保护：大于过压电压门限触发过压保护，小于恢复电压门限系统重启

(2)欠压保护：小于欠压电压门限触发欠压保护，大于恢复电压门限系统重启

(3)过流保护：大于过流电流门限触发过流保护

(4)FO保护：大电流冲击触发硬件过流保护，系统不重启

(5)堵转保护：可设定堵转重启时间，以及堵转重启次数

(6)缺相保护：电机线接触不良时，可实现缺相保保护，重启时间和次数可设定

(7)过温保护：大于过温设定值触发过温保护，小于温度恢复值系统重启

(8)离水空转保护：可设定空转时间，以及空转重启次数

5.用户接口

内部包含多种用户接口方式，可根据需要选择使能对应的接口，实现控制需要。

(1)Key接口：定义按键接口，按键扫描给出Key命令，用户可自定义Key命令，如ONOFF、FR控制命令，加减速等。

(2)SREF接口：ADC采样电位器值，给出SREF命令，用户可自定义SREF命令，如

闭环Speed参考值

(3)PWM接口：捕获PWM信号，获取PWMDuty，给出PWM命令，用户可自定义PWM命令，如闭环Speed参考值

(4)IR接口：定义红外接口，红外扫描接收红外数据后给出IR命令，用户可自定义IR命令，如ONOFF、FR控制命令，闭环Speed参考值

(5)UART接口：UART扫描接收UART数据并给出UART命令，用户可自定义UART命令，如ONOFF、FR控制命令，闭环Speed参考值

(6)Buzzer接口：定义蜂鸣器接口，蜂鸣器扫描接收控制命令，实现报警或者提示音控制，用户可自定义，如按键提示音控制、档位提示音控制。

6.调试接口

在默认功能特性情况下，程序给出文档作为用户调试接口，用户只需修改相应参数便可实现电机通用功能控制。

评估板FU6831包含：

1、FU6831DEMO板

2、Fu68xx仿真器

FOC应用方案调试手册