고급 모터 제어를 위한 효율적인 아키텍처
PSOC Control C3 시리즈는 고성능, 고효율을 갖춘 첨단 모터 제어 솔루션입니다. 이 MCU는 디지털 신호 처리(DSP) 및 부동 소수점 연산 장치(FPU)를 갖춘 Arm Cortex-M33 커널을 기반으로 구축되었습니다(그림 1). 이 코어는 탄화규소(SiC), 질화갈륨(GaN)과 같은 광대역 갭 기술을 기반으로 한 전력 장치를 사용하는 시스템에 최적화된 고성능 주변 장치로 보완됩니다.
그림 1: PSOC Control C3 MCU에는 DSP 및 FPU가 포함된 Arm Cortex-M33 커널을 중심으로 구축된 강력한 주변 장치가 있습니다. 이미지 출처 : 인피니온)
특히 Control C3 MCU 주변 장치에는 세 가지가 있습니다.
고성능 12비트 순차 접근 레지스터(SAR) 아날로그-디지털 변환기(ADC)를 사용하면 최대 16개 아날로그 신호의 진정한 동기식 유휴 샘플링이 가능합니다. 이는 FOC(자속 기준 제어) 시스템의 모터 위상 전류 또는 태양광 인버터의 그리드 전압과 같이 빠르게 변화하는 파형을 정확하게 캡처하는 데 필수적입니다.
선택적 CORDIC(좌표 회전 디지털 컴퓨터) 수학 가속기는 Arm 커널에서 삼각 함수 및 기타 초월 함수의 부담을 제거합니다. 이는 FOC 시스템의 Park 변환 및 그리드 연결 전력 변환의 PLL과 같은 알고리즘에 큰 이점이 있습니다.
타이머/카운터 펄스 폭 변조(TCPWM) 블록은 정확한 스위칭 신호를 생성하고 모션 인터페이스(MOTIF)를 통합하여 센서 기반 모터 제어 설계에 사용되는 홀 및 직교 인코더에 대한 직접적인 하드웨어 지원을 제공합니다.
이러한 기능은 효율적인 모터 드라이브, 디지털 전원 공급 장치, 재생 에너지 시스템과 같은 까다로운 애플리케이션을 위한 긴밀하게 통합된 솔루션을 제공합니다.
제가 강조하고 싶은 다른 기능으로는 풍부한 I/O와 전력 소비를 1μA 미만으로 줄일 수 있는 저전력 모드가 있습니다. PSA 레벨 2 안전 인증은 변조를 방지하는 동시에 IEC 60730 레벨 B 및 IEC 61508 SIL 2 사양을 준수하여 기능 안전을 보장합니다.
두 가지 MCU 제품 라인을 통해 비용 및 기능 최적화
모든 설계에 사용 가능한 모든 기능이 필요한 것은 아니며 예산이 부족할 수 있으므로 PSOC Control C3는 비용에 최적화된 항목과 보다 강력한 표준이라는 두 가지 모델을 제공합니다. 이 항목의 주요 특징으로는 100MHz의 Arm 코어, 6MSPS(초당 메가비트)의 ADC, 48핀 또는 64핀 패키지가 있습니다.
80핀 캡슐화 옵션이 추가된 180MHz 프로세서 및 12MSPS SAR ADC로의 표준 업그레이드. 또한 200kHz 이상의 스위칭 주파수를 제어하기 위해 PWM 타이밍을 100피코초(ps) 이상으로 늘립니다.
PSC3M5FDS2AFQ1 XQSA1(그림 2)은 표준 버전의 기능을 완벽하게 보여줍니다. MCU는 180MHz Arm Cortex-M33F 커널과 256KB 플래시 메모리를 포함한 PG-LQFP-80 패키지를 채택합니다. 고성능이 요구되는 로봇, 전기자전거 모터 컨트롤러 등의 애플리케이션에 이상적입니다.