Qorvo Circuit de commande de moteur Power Applications Controller® PAC5285

Le contrôleur Power Applications Controller® PAC5285 de Qorvo est un contrôleur et pilote BLDC hautement intégré à faible puissance qui combine un microcontrôleur programmable par mémoire Flash, une gestion d’alimentation, un conditionnement du signal et un onduleur triphasé en un seul produit.  Le PAC5285 dispose d’un cœur Arm® Cortex®-M0 50 MHz avec 32 ko de mémoire Flash et 8 ko de mémoire SRAM. Le dispositif a également accès à plusieurs périphériques analogiques et numériques différents utilisés pour le pilotage et le contrôle de moteur BLDC. 

Le haut niveau d'intégration et la conception monopuce du PAC5285 réduisent considérablement l'espace requis sur la carte ainsi que le nombre de composants requis par le circuit, le rendant idéal pour réaliser un circuit de commande de moteur CC sans balais (BLDC) intelligent, alimentée par batteries 2S à 6S, à faible consommation et extrêmement compact. Ce composant consomme un courant d'hibernation très faible, de seulement 8 µA en 12 VCC.

Le PAC5285 n'a qu'une seule entrée d'alimentation de 40 V, ce qui le rend idéal pour les applications alimentées par batterie de 12 V. La pompe de charge CC-CC convertit l'entrée d'alimentation en tensions adaptées à un CI, à un onduleur, à des régulateurs alimentant le cœur du système en 5 V, ainsi qu'en tensions pour circuits analogiques.

Le PAC5285 intègre également un amplificateur différentiel de détection du courant consommé par le moteur, qui sert à protéger le circuit contre les surintensités et à commander le moteur. L'onduleur peut être configuré pour s'arrêter en cas de surintensité, de surtension, de sous-tension ou de surchauffe. Le circuit de surveillance du courant permet au convertisseur analogique-numérique d'échantillonner tous les rails d'alimentation en interne. Ce composant contient six transistors MOSFET 40 V/300 mΩ afin de pouvoir commander un moteur CC sans balai (BLDC) en triphasé.

Le circuit de commande de moteur Power Applications Controller® PAC5285 de Qorvo est disponible en boîtier QFN à 40 broches de 6,0 mm x 6,0 mm.

Caractéristiques

  • Microcontrôleur
    • Arm Cortex-M0 50 MHz
      • 32 Ko de mémoire Flash
      • 8 Ko de mémoire SRAM
      • 256 octets de zone FLASH INFO pour afficher des informations de fabrication
      • 20 interruptions, 4 niveaux de priorité
    • Interface de programmation SWD (single-wire debugger)
    • Circuit de porte d'horloge permettant d'obtenir un mode de fonctionnement à faible consommation énergétique
  • Convertisseur analogique-numérique (CAN)
    • Convertisseur analogique-numérique (CAN) à registre d'approximations successives (SAR) sur 10 bits capable d'échantilonner 1 million d'échantillons par seconde
    • Séquenceur à deux CAN à 8 canaux
  • Générateurs de signaux d'horloge
    • Quatre temporisateurs de PWM à 16 bits offrant chacun jusqu'à 8 circuits de sortie à registres de comparaison (CCR)
    • Temporisateur-décompteur à 24 bits SysTick
    • Horloge de surveillance watchdog (WDT)
    • Horloge en temps réel (RTC)
    • Deux temporisateurs à 24 bits à usage général
  • E/S
    • Sortie d'attaque configurable 3 V/5 V
    • 12 E/S universelles
    • Entrée numérique, sortie numérique, entrée analogique du convertisseur analogique-numérique
    • Tensions faibles configurables de rappel vers le niveau haut (pull-up) et de rappel vers le niveau bas (pull-down)
    • Force d'attaque configurable (8 mA ou 16 mA)
    • Contrôleur d'interruption flexible
  • Périphériques de communication
    • UART/SPI ou I2C
    • UART 8 bits, jusqu’à 1 Mb/s
    • SPI 3 fils ou 4 fils, maître/esclave
    • Maître/esclave I2C, 7b/10b
    • Débogueur à un seul fil (SWD)
  • Circuit de gestion d'alimentation
    • Entrée d'alimentation jusqu'à 40 V
    • Pompe de charge CC-CC
    • Tension d'alimentation système de 5 V
    • Convertisseurs de tension à faible chute de tension (LDO) intégrés pour cœur de microcontrôleur et circuits analogiques
    • Surveillance du courant et de la température, avertissement, détection de défaillance
    • Mode de fonctionnement à faible consommation énergétique
    • Mode hibernation ne consommant que 8 µA au total
  • Interface configurable propriétaire à module frontal analogique (CAFE™)
    • Amplificateur différentiel de détection de courant dans le moteur
    • Tension de référence de 5 V pour convertisseur analogique-numérique
    • Arrêt en cas de surintensité et avertissement de surintensité programmable
    • Fonction de sortie hibernation à bouton-poussoir
    • Surveillance de la tension d'alimentation via le convertisseur analogie-numérique
    • Détection intégrée des tensions VM et VCP sans composants externes supplémentaires
  • Circuits de commande de puissance ASPD™ (Application-Specific Power Drivers)
    • Forçage d'un temps mort au niveau des commutateurs à contacts sans chevauchement (break-before-make) pour éviter les pointes de courant de court-circuit
    • Circuits de changement de niveau et de pré-pilotage intégrés
    • Intègre 6 transistors MOSFET de puissance 40 V/300 mΩ pour commander un moteur CC sans balai (BLDC) en triphasé
    • Protection contre les surintensités et les sous-tensions
  • Boîtier
    • Boîtier QFN40 6,0 mm x 6,0 mm
    • Pastille exposée pour améliorer la gestion des caractéristiques thermiques
  • Certifications :
    • TA = -40 °C à 105 °C

Applications

  • Petites pompes et ventilateurs
  • Appareils électroniques grand public portatifs de faible puissance
  • Appareils de soins médicaux et de beauté portatifs
  • Petit outillage électrique portatif
  • Électroménager
  • Serrures de porte

Vidéos

Schéma fonctionnel

Schéma de principe - Qorvo Circuit de commande de moteur Power Applications Controller® PAC5285
Publié le: 2021-02-16 | Mis à jour le: 2024-09-27