SmartFusion FPGA馬達(dá)控制參考設(shè)計（Actel）

愛特公司(Actel Corporation)宣布提供面向馬達(dá)控制應(yīng)用的SmartFusion™智能混合信號FPGA參考設(shè)計。這些靠單一SmartFusion器件中實(shí)現(xiàn)的參考設(shè)計詮釋了使用多種反饋方法的磁場定向控制(FOC)，用于永磁同步馬達(dá)(permanent magnet synchronous motors, PMSM)。SmartFusion器件集成了一個FPGA、一個硬核ARM® Cortex™-M3微控制器和可編程模擬模塊，具有適合馬達(dá)控制應(yīng)用的獨(dú)特性能，可讓設(shè)計人員優(yōu)化硬件/軟件劃分，實(shí)現(xiàn)最佳的馬達(dá)效率和性能。

參考設(shè)計展示了單一A2F500器件使用復(fù)雜的FOC算法和充足的FPGA資源及附加定制邏輯的剩余帶寬，同時控制多達(dá)四個PMSM軸。設(shè)計人員現(xiàn)在能夠利用已獲驗(yàn)證的包含源代碼的參考設(shè)計，加快其產(chǎn)品的上市速度。

參考設(shè)計套件備有FOC實(shí)現(xiàn)方案的示例，在SmartFusion器件上使用空間矢量脈寬調(diào)制(space vector pulse width modulation, SVPWM)，并使用光編碼器和霍爾效應(yīng)傳感器等多種反饋方法。愛特公司正在開發(fā)一款無傳感器參考設(shè)計(使用反電動勢(back-EMF))，在發(fā)布之時將提供予所有購買參考設(shè)計套件的客戶，而無需任何附加費(fèi)用。所有設(shè)計均備有通過以太網(wǎng)與主機(jī)通信的選項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制，并可輕易移植到基于以太網(wǎng)的工業(yè)協(xié)議中。

主要特性
 完整的C和Verilog語言源代碼
 扭矩、速度和方向控制
 3相PMSM的磁場定向控制
 多軸控制
 霍爾效應(yīng)、編碼器和無傳感器反饋
 使用硬件實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵故障檢測
 通過以太網(wǎng)進(jìn)行通信
 硬件正交編碼器接口(Quadrature encoder inputs, QEI)
 帶有死區(qū)(dead band)的空間矢量PWM生成
 硬件/軟件分割實(shí)現(xiàn)最佳效果
 可編程FPGA實(shí)現(xiàn)靈活性和升級
 可編程 ADC實(shí)現(xiàn)靈活觸發(fā)

愛特公司市場拓展和業(yè)務(wù)發(fā)展副總裁Rich Kapusta稱：“參考設(shè)計表明SmartFusion器件是令人信服的適合馬達(dá)控制應(yīng)用的合適器件，尤其適用于需要嚴(yán)格的扭矩控制以降低扭矩紋波和實(shí)現(xiàn)高能效等應(yīng)用。此外，SmartFusion器件提供了單芯片解決方案，具有高精度、更低的噪聲、更小的外形和更快的響應(yīng)速度。這些特性是使用AC馬達(dá)、BLDC馬達(dá)或PMSM的工業(yè)驅(qū)動、工廠自動化、醫(yī)療設(shè)備和軍事應(yīng)用所必需的。”

愛特公司已與Power and Control Design, Inc.的馬達(dá)控制專家合作，開發(fā)馬達(dá)控制參考設(shè)計，實(shí)現(xiàn)世界級馬達(dá)控制產(chǎn)品的演示和工具開發(fā)。

Power and Control Design總裁兼首席執(zhí)行官Brad Landseadel稱：“SmartFusion器件是構(gòu)建具備強(qiáng)大功率和靈活性的馬達(dá)控制系統(tǒng)的理想平臺，這一高成本效益的單芯片解決方案能夠很好地解決馬達(dá)控制應(yīng)用的某些最艱巨難題。愛特公司提供滿足專用邏輯、緊密耦合、中斷驅(qū)動ADC需求的單芯片解決方案，以及強(qiáng)大的32位ARM Cortex-M3來因應(yīng)需求——所有這些均有益于高性能馬達(dá)控制應(yīng)用。SmartFusion器件可基本上讓工程師開發(fā)自己的MCU系統(tǒng)，該MCU系統(tǒng)不僅具有真正的32位高性能硬核處理器，還可提供專為其應(yīng)用而設(shè)計和優(yōu)化的外圍設(shè)備。”

愛持公司于2010年9月21-22日在Boston 舉辦的嵌入式系統(tǒng)大會（ESC）演示和驗(yàn)證了該參考設(shè)計。

價格和供貨

客戶可從愛特公司訂購參考設(shè)計套件(A2F-MOTOR-CONTROL-DESIGNS)，標(biāo)價為499美元?？蛻艨梢允褂没蛐薷倪@些設(shè)計，用于自已的系統(tǒng)而無需附加的授權(quán)費(fèi)用或版稅（royalty fees）。