Европейский инженер Матей Планиншек из PLab разработал FOCn — модуль драйвера BLDC средней мощности на базе ESP32-S3 WiSoC, способный выдавать до 10 А постоянного тока. Он совместим с библиотекой SimpleFOC Arduino, что упрощает управление BLDC (бесщеточный электродвигатель постоянного тока) и шаговыми двигателями с помощью алгоритма управления, ориентированного на поле.
Разработчик решил создать модуль FOCn, когда его поиск специального модуля драйвера, совместимого с SimpleFOC и отвечающего всем его требованиям, не увенчался успехом. Название связано с полеориентированным управлением (FOC – field oriented control), а также означает «пощечина» на словенском языке, родном языке Матея.
Модуль драйвера основан на двухъядерном микроконтроллере ESP32-S3 XTensa LX7, который обеспечивает подключение Wi-Fi и Bluetooth. Микроконтроллер также поддерживает ESP-NOW, протокол связи с низким энергопотреблением и малой задержкой, который позволяет нескольким платам FOCn взаимодействовать друг с другом.
Характеристики модуля драйвера FOCn:
- MCU — двухъядерный микроконтроллер ESP32-S3 XTensa LX7 @ 240 МГц
- Беспроводная связь — 802.11 b/g/n Wi-Fi, Bluetooth 5 (LE)
- USB — USB Type-C для программирования и отладки.
- Съемный клеммный блок
- Входное напряжение – от 9 В до 45 В (3–10 с, литиевый)
- Входной ток – 10 А постоянный, защищен предохранителем
- Фазный ток — постоянный ток 10 А, пиковый 25 А (возможно больше при улучшенном охлаждении)
- Диапазон измерения фазного тока – +-38А
- PWM
- Выходной ток – в среднем 5А
- Тип нагрузки – поддерживает индуктивные нагрузки (защита обратноходовым диодом)
- Напряжение питания Холла/энкодера – 5В
- Допустимая внешняя нагрузка по питанию 5В – 300мА.
- 2х дополнительных входа для энкодеров I2C
- Потребление тока на холостом ходу (драйвер двигателя отключен, спящий режим MCU) – <200 мкА
- Драйвер затвора с шунтирующим усилителем — DRV8323
- Размеры – 85,4 х 62 мм.
Порт USB-C на плате можно использовать для программирования и отладки модуля драйвера. Дополнительное охлаждение (радиатор или охлаждающий вентилятор) может потребоваться в ситуациях, когда требуются продолжительные высокие токи двигателя (> 10 А) и высокие температуры окружающей среды (> 35 °C).
Проект FOCn полностью с открытым исходным кодом. 3D-модели, схемы, файлы Altium и документация по проекту размещены в репозитории FOCn GitHub вместе с примером проекта PlatformIO. Для получения дополнительной информации о модуле драйвера вы можете обратиться к упомянутому ранее репозиторию или странице проекта на Hackaday. Его можно купить на Tindie за 64 доллара.
Выражаем свою благодарность источнику из которого взята и переведена статья, сайту cnx-software.com.
Оригинал статьи вы можете прочитать здесь.