TIDA-00916
ドローン ESC（電子速度コントローラ）向けセンサレス高速 FOC のリファレンス・デザイン
TIDA-00916
概要
ESC モジュールは、非軍事ドローン向けの重要なサブシステムです。また、飛行時間の延長と動特性の向上、円滑で安定性の高い性能を実現する効率的なモデルを必要とするユーザーにとっても重要です。このリファレンス・デザインは、無人航空機（Unmanned Aerial Vehicle、UAV）、ドローンで一般的に使用されている電子速度コントローラ（Electronic Speed Controller、ESC）を実装しています。
速度制御はセンサレス方式で、モーターは FOC（磁界方向制御）速度制御を使用し、最大 1.2kHz の電気周波数（極対数が 6 のモーターの場合、12kRPM の回転速度）でテスト済みです。ドローンの ESC に最適な TI の高速センサレス FOC リファレンス・デザインは、クラス最高の FOC アルゴリズムを実装し、飛行時間の延長、動特性の向上、高集積化を実現するとともに、基板サイズと BOM（部品表）数の低減を可能にします。センサレス高速 FOC 制御は、InstaSPIN-Motion™ C2000™ LaunchPad と DRV8305 ブースタパックを活用する TI の FAST™ ソフトウェア・オブザーバを採用しています。
特長
- 最高の動特性を実現する InstaSPIN-FOC™ センサレス FOC。3 セルの LiPo（リチウムポリマ）を使用して最大 12,000RPM をテスト済み
- 高い動特性：0.2 秒以内に 1kRPM ～ 10kRPM の回転速度（電気周波数は 100Hz ～ 1kHz）に達し、ヨーとピッチの機動で高性能を実現
- ロール機動に対する高速なカウンター能力
- ブロック整流より効率の高い FOC を生かした飛行時間の延長
- より高い PWM スイッチング周波数を採用し、最大 60kHz をテスト済み。また、低インダクタンスで高速動作のモーターを使用して電流とトルクのリップルを低減し、超音波センサへの干渉を防止
- InstaSPIN-FOC のモーター・パラメータ自動識別により、製品開発期間を短縮：センサレス FOC ソリューションの自動チューニング
- 巻線抵抗値の変化からモーター温度を推定し、一時的な過負荷条件下でのモーターの損傷を防止
産業用
組み立てられたボードは、テストと性能検証のみの目的で開発されたものであり、販売していません。
設計ファイルと製品
設計ファイル
すぐに使用できるシステム・ファイルをダウンロードすると、設計プロセスを迅速化できます。
TIDRP39.ZIP (442 K)
設計に使用したコンポーネント、参照指定子、メーカー名や型番などを記入した詳細なリスト
製品
設計や代替製品候補に TI 製品を含めます。
C2000 リアルタイム・マイコン
TMS320F28068M — 90MHz、FPU、VCU (ビタビ複素数ユニット)、256KB フラッシュ、InstaSPIN-MOTION 搭載、C2000™ 32 ビット マイコン
データシート: PDF | HTMLC2000 リアルタイム・マイコン
TMS320F28069M — 90MHz、FPU、VCU (ビタビ複素数ユニット)、CLA (制御補償器アクセラレータ)、256KB フラッシュ、InstaSPIN-MOTION 搭載、C2000™ 32 ビット マイコン
データシート: PDF | HTMLC2000 リアルタイム・マイコン
TMS320F28069M-Q1 — 車載、FPU と VCU (ビタビ複素数ユニット) と CLA (制御補償器アクセラレータ) と 256KB フラッシュと InstaSPIN-MOTION 搭載、90MHz、C2000™ 32 ビッ
データシート: PDF | HTML技術資料
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| 種類 | タイトル | 英語版のダウンロード | 日付 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| * | 設計ガイド | High-Speed Sensorless-FOC Reference Design for Drone ESCs | 2016年 12月 8日 | |||
| その他の資料 | Solving drone makers’ design challenges | 2017年 7月 27日 |