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合作共赢·驱动未来

-富昌电子驱动方案分享

余国民 Martin Yu –马丁鱼

❖ 控制工程与控制理论硕士

❖ 专注于电机驱动行业超过10年：

- CHINT /频器产品研发工程师5年

- TI / 现场技术工程师 5 年

- FUTURE/ BDM - 商务开拓, 2017至今

❖ 邮箱 [email protected]

❖ 电话/微信 188-6872-8051(同号)

mailto:[email protected]

www.FutureElectronics.com

沙子

指令集

晶圆

光刻

芯片成品

IP内核

FOC算法

IPM

系统知识

元器件

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行业专家

驱动方案

集大成者，事竟成！

1Shareholder

富昌电子

公司简介

• 罗伯特·米勒于1968年创立，加拿大；

• 私人公司，财务稳定，现金流稳定；

• 在全球44个国家展开业务，169个办公室；

• 全球化公司，5500+员工；

• 全球差异化供应链解决方案供应商领导者；

• 充足的灵活的库存驱动模式；

• 公司总部加拿大蒙特利尔；

• 亚太区总部新加坡；

为全球客户提供行业内最顶尖的整体服务以

成就客户。

公司愿景

亚太区

仓库

区域总部

本地化支持中心

Shanghai

Singapore

Kuala LumpurPenang

BangkokBangalore

Pune

Mumbai

New Delhi

Chennai

Melbourne

Sydney Aukland

Christchurch

OsakaYokohamaDaegu

SeoulBeijing

ChongqingChengdu

Zhuhai

Hong Kong

NingboShenzhen

Xiamen

Qingdao

SuzhouNanjing

Wuhan Tianjin

TaipeiHsinchu

Hangzhou

ManilaHo Chi Minh City

Harbin

Jakarta

全球化的公司 –可以提供全球的支持和服务！

Edmonton

Van

cou

ver

Calgary

Ottawa

MontrealQuebec City

Winni

peg

San DiegoIrvine

SeattlePortland

Sacramento

San Jose

Los AngelesEl Segundo

Reno

Boise

Salt Lake CityDenver

PhoenixEl Paso

Guadalajara

Mexico City

Monterrey

AustinDallas

Houston

Porto

Alegre

Sao

Paulo

ParsippanyBo

sto

n

Deerfield

Puerto Rico

DanburyLong Island

Raleigh

Philadelphia

Charlotte

Orlando

Tallahassee / Fort Walton

Clearwater

St. Louis

AtlantaLittle Rock

Columbia

SyracuseTor

ont

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ester

Gran

d

Rapi

ds

Minn

eapo

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MemphisKansas City

IndianapolisChicagoMilwaukee

Det

roit

Da

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Buf

falo

Huntsville

Brazil

Madrid

LondonBristolBirmingham

Manchester

Glasgow

DublinShannon

Rennes

ToulouseLyon

Paris

Lokeren

Oslo

Gothenberg

Veijle

Stockholm Helsinki

Oulu

Malmo

Warsaw

Hamburg

LeipzigBreda

StuttgartFrankfurt

ErfurtDortmund

Benelux

MunichZurich

Milan Padova

Bologna

RomeBarcelona

PragueVienna

Budapest

Sophia

Estonia

Lithuania

Istanbul

Tel AvivCape Town

美洲区欧洲区


伺服驱动

CNC机床工缝电梯

持续专注电机控制

风机 & 水泵

EC 风机 BLDC 水泵汽车风机/泵

变频家电

变频冰箱洗衣机

机器人智能制造

- 工业机器人;- 协同机器人;- 服务机器人

AGV智能物流

工业互联网传感器

工业4.0

富昌电子持续专注于电机控制多年

- 智能仓储;- 自动泊车；

3D打印智能订制

- 通用伺服;- 电梯伺服;- 通用变频器；


富昌电子持续专注于电机控制多年

Servo System

etc...

24VDC System Power Bus

240-1700V

DC BUS

Communication Module(optional)

etc..

Communication

CommsMCU

(Optional)

IndustrialEthernet

PHY

IndustrialCAN PHY

Industrial485 PHY

Position

Feedback

OpticalEncoder

SARADC

Amp

RS485PHY

Safety Module (optional)

Phase Current /

Voltage Feedback(options)

ISOAmp

ISOSDM

Isolated Gate DriverPower Stage

ISO IGBTGate Drivers

TempSenseAmp

ISO

IGBTsIPM

PROT

DC/DCConverters & LDOs

Isolated DC/DC

AC/DC & PFC(optional)

DIODEs

Control(with Fieldbus)

Control LoopMCU+CPLD

IndustrialCAN PHY

Industrial485 PHY

IndustrialEthernet

PHY

VREF

InternalADCs

SerialInterface

M4M7

MAC(opt)

CPLDFPGA

Safety MCU

SafetyPMIC

IndustrialEthernet

PHY

IndustrialCAN PHY

ISO

AC-DCBridge

CAP

~ACIN

ESD CONECTOR FAN

http://www.google.com/url?sa=i&rct=j&q=ethercat&source=images&cd=&cad=rja&docid=aSn0cbSFs3-boM&tbnid=NZxrypxx_ug9zM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.hilscher.com/products_bus_ethercat.html&ei=j_AEUerHOKKW2AX8h4CQBQ&bvm=bv.41524429,d.b2I&psig=AFQjCNHa_PiZORN-cMGUwHsn9tb6z6iP_w&ust=1359364624443197

http://www.google.com/url?sa=i&rct=j&q=profinet&source=images&cd=&cad=rja&docid=qiuB0-sFhwBG_M&tbnid=GyPeyEKPZBrifM:&ved=0CAUQjRw&url=http://profibusgroup.com/2012/09/12/certified-profinet-courses-manchester-uk-october/profinet_rgb/&ei=vvAEUcCqK_SA2AXhi4HgDQ&bvm=bv.41524429,d.b2I&psig=AFQjCNHJzzB5v3MMUVZgo9YiHrHowz9g7w&ust=1359364671091139

http://www.google.com/url?sa=i&rct=j&q=profibus&source=images&cd=&cad=rja&docid=6Odqt9td1umO5M&tbnid=OTLI-LpL_ky0zM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.profibus.com/news-press/detail-view/article/new-profibus-and-profinet-case-studies/&ei=_fAEUdCjJ6Wl2AX7xIDYDg&bvm=bv.41524429,d.b2I&psig=AFQjCNFCMO8LOvcP6vDv36kju0tWyIjBZw&ust=1359364734000145


G4/M7/H7系列

完整的生态系统

高性价比

广大的用户群体

产品更新迭代快

全系列兼容

外设丰富

RT1050/20

高性价

低价格, 2美金起

更加安全的设计

电机驱动历史悠久

参考设计丰富

本地技术支持力度大

TSM320F28xx

C28X DSP内核

HPWM，编码器接口

电驱行业传统领导者

丰富的参考设计

RZ/T1

高性能

集成丰富的以太网

丰富的编码器接口

大容量 SRAM

多轴控制

伺服、变频、BLDC驱动汽车电机、机器人伺服、变频、工业电驱

空调

高端伺服

富昌电子持续专注于电机控制多年没有最好的产品，只有最合适的！


10

电动车驱动方案

BLDC吊扇驱动解决方案

工业EC风机驱动方案

家用空调室外压缩机驱动方案

*** FOR INTERNAL USE ONLY *** 10

工业缝纫机伺服驱动方案

无人机电调（ESC）驱动方案

富昌电子电机整体方案


变频冰箱压缩机驱动方案介绍

技术指标:

• 电压输入：220VAC/50Hz (AC180V～AC270V)

• 电流输出：1.2A/50Hz (1.0A ~ 1.5A)

• 额定转速：2,400 rpm （1,200RPM ~ 4,500RPM）

• 控制信号：80Hz PWM (40Hz - 150Hz)

3.3V or 5V, 50% Duty, PWM.

• 控制方式：单电阻无感FOC矢量控制（PLL+磁通观测器）

• PFC：主动PFC，PFC效率〉96%,功率因素〉0.99;

• 动态效率: 95%;

• 保护：过压、欠压、过流、堵转、缺相，过温限频



系统控制框图

M0

600V 预驱

比较器

ADC

IGBT逆变桥电机

U

VW

EMI/EMC Filter

220V/50Hz整流

PFC IGBT

Filter (E-Cap)

450V

PWM*6

电流反馈

PFC 控制器

STSPIN32F0H60

开关电源

15V

5V

VBus

VIPer6

L6562

STGD5H60DFSTF10N60M2

LDO5V

3.3V

VBus

电压反馈



原理图



MCU

电源接口

电机接口

编程接口

PWM调速接口IGBT模块

开关电源

采样电阻

PFC控制

实物图



软件流程图



FOC算法理论


变频冰箱压缩机驱动方案介绍PFC效率：> 96% (Full load),

功率因数〉0.99

91.09

93.34

95.13

95.88

96.3296.49

96.70 96.74 96.84 96.96

89.12

93.34

94.72

95.3695.66 95.81

95.96 96.02 95.95 96.01

92.60

93.54

95.60

96.26

96.7597.00

97.29 97.2097.36 97.45

88.00

89.00

90.00

91.00

92.00

93.00

94.00

95.00

96.00

97.00

98.00

25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

Loading & Efficiency

PFC效率测试

电子负载


变频冰箱压缩机驱动方案介绍 180V输入, 252W负载PFC温升测试：



待机功耗：<0.5W (220V input).

Vin(V) Pin(mW)

Board 1

180 309-355

220 410-450

260 525-616

Board 2

180 344-397

220 465-499

260 604-657

Board 3

180 334-378

220 439-489

260 595-647

Board 4

180 323-375

220 439-482

260 557-617

待机功耗测试

功率仪



保护功能功能描述测试结果

过压保护 OVP电压>310V保护电压<264V恢复正常正常

欠压保护 UVP电压<130V保护电压>175V恢复正常正常

硬件过流保护 OCP 输出相电流>5A保护正常

软件过流保护 OCP 输出相电流>3A保护正常

过温保护 OTP 温度>100C 进入保护正常

℃

AC电源

保护测试项目

保护功能测试


富昌電子的电机控制方案

Proprietary information - Future Electronics 22

工业的电机控制• 抽风机系统• 伺服电动机• 机器人

传统/电动汽车:• 电动汽车逆变器• 电动泵• 空调压缩机• 空调风机

白家电和消费电子• 空调逆变器/压缩

机• 冰箱压缩机• 电动工具

不是演示板！


牙科钻孔电机驱动方案 - STSPIN32F0(低压)

主要特点:

• 集成度高（集成了驱动，LDO，DC/DC，高速运放）

• 性价比高（32位ARM Cortex-M0内核48MHz主频）

应用范围:



家用空调室室外机驱动方案

应用场合:• 分体空调• 工业风机控制• 压缩机

技术特点:• 输入电压:90～264Vac• 数字PFC• 无传感器FOC控制• 双电机控制(压缩机+风机)• 过电压、过电流、过温保护

核心部件:• STM32F303 or STM32F403



10kW 伺服驱动器

25Proprietary information - Future Electronics

适用场合:• 纺织机械• CNC机床• 注塑机• 食品包装机

技术特点:• 输入电压：3相380V~480V• 正弦波驱动• 额定输出电流：20A• 最大输出能力：60A，3s在85°C时• 电机最大速度：3000转/分• RS485 和 CAN 接口• 保护功能：过流，过压，欠压


汽车EC风机驱动方案目标应用:

• 直流无刷风机，EC风机，空调等；

• 直流无刷水泵；

技术特点:

• 输入电压: AC180V～AC270V

• 电机功率: 380W

• 额定转速：1,400 rpm

• 风机具备多种起动模式:

– 静止起动

– 降速起动

– 逆风起动

• 调速方式：VSP、UART、PWM

• 控制方式：PFC+FOC矢量控制（PLL+磁通观测器）

• 保护功能：过压、欠压、过流、堵转、缺相，过温限频


新能源汽车空调

目标应用：

• EV 空调压缩机

技术指标:

• 电压输入范围：DC55V～DC110V

• 额定转速：3,300 rpm

• 额定功率：1500 Watt

• 调速方式：VSP、UART、PWM

• 控制方式：FOC矢量控制（PLL+磁通观测器）

• 保护：过压、欠压、过流、缺相，过温限频等

• 启动能力：带载20kg


原理框图


电动汽车逆变器(EV Inverter)适用市场：

• 新能源汽车

技术特点:

• 额定功率: 60kW

• 最大功率: 80kW

• 输入电压: 336Vdc

• 输入电流: 180A

• 输出额定电压: 230Vac

• 输出额定电流: 150A

• 输出最大电流: 200A

• 短期工作电流: 150% 30sec

• 输出频率: 0~600Hz

• 控制板电源电压: 12Vdc

• 效率: ≥94%

• 防护等级: IP67


32-bit Processor

IGBT Module

Resolver

Power Supply

HS CAN

Gate Driver

Gate Driver

M

Gate Driver

Gate Driver

Gate Driver

Gate Driver

CAN

CAN

+12V

PWML

SPI

PWMH

SPI

+5V

Current Sensor

Current Sensor

HV collection

High Voltage原理框图


• Montréal (Canada) / 蒙特利尔(加拿大)

• Paris (France) 巴黎(法国)

• Egham (UK) 埃格姆(英国)

• Munich (Germany) 慕尼黑(德国)

• Gdansk (Poland) 格但斯克(波兰)

• Bangalore (India) 班加罗尔(印度)

• Shenzhen (China) 深圳(中国)

Future’s System Design CenterGlobal Design Team 全球設計團隊

Design Centers Location 設計中心的地點



SYSTEM

DESIGN CENTER

TECHNOLOGY & PRODUCT SPECIALIST ENGINEERS

MULTI-CERTIFIED FIELD APPLICATION ENGINEERS

GENERAL SALES STAFF

DESIGN EXPERTS

Centralized Technical Support

& Turnkey Designs

ADVANCED ENGINEERS GENERALISTS

Primary Field Technical Support

STRATEGIC ACCOUNT MANAGERS

Customer Interaction

& Basic Technical Support

INCREASING

FOCUSED

TECHNICAL

EXPERTISE

Advanced Engineering GroupCustomer Support Model 客戶支持的模型

ADVANCED ENGINEERS SPECIALISTS

Specialized Field Technical Support



Future’s System Design CenterCapabilities for Continuous and Full Support 持续和全面支持的能力

Electronics Circuits Design 电子电路设计

• Schematic and PCB Layout

• Prototyping to Turnkey Production

• Product Engineering Support

Software and Firmware 软件和固件的支持

• Application, BSP and GUI development

• Drivers and Firmware adaptation

• FPGA design (VHDL, Verilog)

RF Circuit and Antenna Design 射频电路和天线设计

• Dedicated Antenna Design Expert on Staff

Other Support 其他支持• Customized Suppliers Development Platforms (NPI)

• Field Engineering Team Centralized Support

• Customers Technical Trainings and Design Reviews

• Printed Marketing Tools



电机测试设备测功机• 电力测功机利用电机测量各种动力机械轴上输出的转矩，并结合转速

以确定传递功率。


www.FutureElectronics.comProprietary information - Future Electronics 33

电机测试设备热成像仪摄影机

• 验证目标印刷电路板上的温升，温度分布• 确保热分布是可接受的范围内


电机测试设备

温度/湿度测试箱

• 测试电机驱动板在高低温、高湿度下的性能和可靠性，确保计设能满足临界条件

• 用于老化测试，确保组件的可靠性



谢谢！

富昌电子不卖方案！

富昌不是芯片的搬运工！

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