【導讀】電機控製器的硬件通常分為控製板和驅動板。控製板主要包括主控芯片、CAN網絡、采樣電路
、xuanbiandianluhedianyuandianludeng。xiawenjiangxiangxijieshaodianjikongzhiqizhuyaoyongdaodedianziyuanqijian
，bingfenxiangyixieyiliangchandesifudianjikongzhifanganjiqijishushixianfangshi
，yizuocankao。

電機控製器的硬件通常分為控製板和驅動板。控製板主要包括主控芯片、CAN網絡、采樣電路、xuanbiandianluhedianyuandianludeng。xiawenjiangxiangxijieshaodianjikongzhiqizhuyaoyongdaodedianziyuanqijian，bingfenxiangyixieyiliangchandesifudianjikongzhifanganjiqijishushixianfangshi
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1.主控芯片

控製板的主控芯片以DSP或FPGA為主
，在車載電機控製器中常用的英飛淩、恩智浦、瑞薩為主。

英飛淩的Aurix係列，65nm工藝，32bit帶寬，具有多個鎖步核
，最高主頻達300MHz。常用的有TC2XX和TX3XX係列。

恩智浦的MPC5XX係列，55nm工藝，32bit位寬帶鎖步核的單核

、雙核架構，最高主頻200MHz。

瑞薩的RH850係列，40nm工藝，32bit位寬帶鎖步核的單核、雙核架構
，最高主頻240MHz。

CAN電路：CAN電路主要以CAN收發器芯片為主，提供電機控製器與外部的交互，常用的芯片有JTA1145
，JTA1043等。

2.電源電路

電源電路主要將12V電轉變成DSP和部分電路所需的電壓
，比如主控芯片的外設和內核供電，CAN收發器的供電等。常用的電源芯片包括：

英飛淩的TLF35584及其下一代，其滿足ISO26262要求，通常廠家與Aurix主控芯片打包推薦。

NXP的FS6500，滿足ISO26262要求，集成CAN收發器
、電源管理
、LIN總線收發器、自檢診斷功能一體。

ST的L9788，滿足ISO26262要求
，集成CAN收發器、電源管理、LIN收發器、繼電器驅動等功能。

TI的TS65381
，滿足ISO26262要求，集成CAN收發器
、電源管理、自檢診斷功能。

3.旋變電路

硬件解碼電路以旋變解碼芯片為標誌，芯片有ADI的12XX係列芯和AU680係列為主。

AD2S12XX係列的性能：

• 最大跟蹤速率達187500min- 1

• 分辨率10/12/14/16位可調；

• 可輸出絕對位置和速度
  ；

• 對於故障檢測閥值可通過編程設置
  ；

• 內置可編程正弦波振蕩器；

• 增量式編碼器輸出采用A-quad-B格式
  
  ， 並提供方向輸出
  
  ， 減小軟件運算量
  ；

• 12位二    進製並行輸出、 總線輸出、 A/B/Z編碼輸出
  
  
  、 10至16位串行SPI輸出；

AU680X係列的性能：

• 最大跟蹤速率：240,000min- 1 最大角加速度：1,000,000rad/s2
• 自帶激勵放大電路（部分應用也可增加激勵放大電路） ；
• 內部集成振蕩器（部分應用需要外部振蕩器） ；
• 內部自動補償激勵信號相位偏移
  ；

• 2位二進製並行輸出、 總線輸出、 A/B/Z編碼輸出
  
  、 串行SPI輸出。

采樣電路：采樣電路包括控製器的溫度采樣
、冷卻的溫度采樣、電機的溫度采樣、IG_ON的檢測
、HVIL的檢測等。

驅動板包括高壓采樣和驅動電路等。

4.高壓采樣電路

高壓采樣電路包括多個高壓采樣電阻和隔離運放，主要是對母線電流電壓，三相電流采樣。

5.驅動電路

驅動電路：驅動電路是將DSP輸出的驅動信號經過隔離芯片將驅動信號帶載能力加強，驅動IGBT
，並將故障信號送到DSP，隔離方式主要有磁隔離、容隔離和光電隔離。

實戰方案：

主控芯片：先楫HPM5300和和HPM6000係列

方案特點：

• 硬解碼：RDC硬件支持快速的旋變解碼

• 軟解碼：成熟方案，使用HPM5000~6000

• 16b ADC帶來更好的解碼性能

• 高算力、高主頻帶來解碼低延時

• 豐富的編碼器接口和協議，可以統一編碼器平台
  ，如磁編、光編和旋變等

芯片優勢：HPM5300係列可結合QEO和SEI
，可以支持多種方式輸出
，如Tamagawa、EnData、正交脈衝等。

應用場景：工況或環境惡劣的電機驅動


，如

• 新能源車：電機驅動

• CNC機床
  、磨床等

工業機械臂方案

先楫HPM6280芯片具備出色響應速度快
、定位精度高等特點，能夠實現高速、高精度的運動控製。HPM6280高性能MCU目前已應用於電動平行夾爪方案，方案內置FOC算法+H橋驅動芯片，以50K電流環頻率實現4軸步進電機開環控製
，步進電機速度>1200RPM，在工業機械臂場景，HPM628 MCU能夠迅速準確地完成各種複雜任務，提高工作效率和生產質量。

方案優勢：

高性能MCU
，高達600MHz主頻。

控製<100PS，高精度PWM，有效優化GaN驅動音圈電機動態特性

RISC-V架構自研芯片，可滿足國產自主可控要求，供應鏈穩定，超高性價比。

高算力，大 SRAM，大 Flash

，多路CAN FD，16bitADC(24路)

應用場景：

搬運機械臂、裝配機械臂、焊接機械臂等場景。

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