在国家不断加强节能减排的政策背景下，高效、静音、智能化成为工业或家用电子产品的主要发展趋势之一。为此，Fortior Tech推出的FU68系列单片机（包括：FU6811，FU6812，FU6813，FU6831，FU6832，FU6818，FU6861）是一款集成 8051 内核和电机控制引擎(ME)的“双核”电机驱动MCU，8051 内核处理常规事务，ME 处理电机实时事务，芯片内部集成有高速运算放大器、高速ADC、高压 LDO，只需简单的外围处理便可实现高效率的FOC（磁场定向控制）电机驱动。FU6811的无感FOC驱动主要应用在各类风机和水泵上，典型应用如空调室内机、室外机、油烟机、洗涤泵、吊扇、落地扇。

本方案主要介绍FU68系列单片机，MCU的无感FOC驱动的主要特性和使用方法，以及示例程序的控制特性和功能。

FU68系列单片机 FOC应用特点：

■ FOC固化，运行速度快：以硬件实现所有FOC运算，节约了软件运行时间，最高PWM频率可达40KHz，可应用于高速电机（>25000RPM）；

■ 控制精度和效率高：FOC采用Q15格式，电角度360°扩展到2^15，角度分辨率可达0.01°，可对电机实现高精度控制；优化的位置估算算法可实现高效率控制；

■ 静音效果好：FOC算法可以精确控制驱动电流为光滑正弦波，转矩脉动小，同时实现超静音工作；

■ 启动特性好：根据负载转矩变化调整启动力矩和启动方式，保证了启动可靠性和平稳性；启动速度快，启动时间比常规启动方式短50% ；

■ 硬件电路简单：内部集成高速运算放大器、高压 LDO，简化外围电路，降低产品成本,提高系统的可靠性。

FOC方案应用：

为方便客户开发，我司在基于FU68系列单片机开发了FOC驱动方案示例程序，其具备以下特性：

1.启动控制

 （1）检测电机初始状态，实现动态启动（包含顺风启动和逆风启动）

 （2）侦测负载转矩变化调整启动力矩，提高启动可靠性

 （3）可根据需要选择启动方式和时间

 （4）可设定最大启动电流限流

2.控制方式

 （1）电流闭环为内环，恒风量控制、恒转矩控制、恒速度控制、恒功率控制等多种控制可选为外环。

 （2）调速接口有：SREF模拟调速、PWM调速、UART串口调速。

3.状态显示

   通过LED亮灯状态表示系统运行状态和故障信息。

4.保护控制

   内部包含全面的保护，可根据需要选择使能对应的保护，再根据实际情况微调即可。

 （1）过压保护：大于过压电压门限触发过压保护，小于恢复电压门限系统重启

 （2）欠压保护：小于欠压电压门限触发欠压保护，大于恢复电压门限系统重启

 （3）过流保护：大于过流电流门限触发过流保护，可设定重启次数

 （4）FO保护：大电流冲击触发硬件过流保护，系统不重启

 （5）堵转保护：可设定堵转重启时间，以及堵转重启次数

 （6）缺相保护：电机线接触不好时，可实现缺相保护，重启时间和次数可设定

 （7）过温保护：大于过温设定值触发过温保护，小于温度恢复值系统重启

5.用户接口

   内部包含多种用户接口方式，可根据需要选择使能对应的接口，实现控制需要。

 （1）Key接口：定义按键接口，按键扫描给出Key命令，用户可自定义Key命令，如ONOFF、FR控制命令

 （2）SREF接口：ADC采样电位器值，给出SREF命令，用户可自定义SREF命令，如闭环Speed参考值

 （3）PWM接口：捕获PWM信号，获取PWM Duty，给出PWM命令，用户可自定义PWM命令，如闭环Speed参考值

 （4）UART接口：UART扫描接收UART数据并给出UART命令，用户可自定义UART命令，如ONOFF、FR控制命令，闭环Speed参考值

 （5）Buzzer接口：定义蜂鸣器接口，蜂鸣器扫描接收控制命令，实现报警或者提示音控制，用户可自定义，如按键提示音控制、档位提示音控制

6.调试接口

   在默认功能特性情况下，程序给出Customer.h文档作为用户调试接口，用户只需修改相应参数便可实现电机通用功能控制。

FU68系列评估板包括：

低压应用评估板（FU6831，FU6832），支持功率50W，支持电压DC7-36V；

中压应用评估板（FU6818，FU6861），支持功率200W，支持电压DC12-80V；

高压应用评估板（FU6811，FU6812，FU6813），分为小功率通用demo，支持功率100W和吊扇专用demo，支持功率50W，支持电压AC220V；中功率通用demo和油烟机demo，支持功率250W，支持电压AC220V；大功率通用demo和料理机demo，支持功率2000W。

小功率评估板FU6811包含：

1、FU6811高压驱动板

2、FU68XX仿真器

3、FOC应用方案调试手册