1 引言

　　ACTEL公司成立于1985年，位于美國紐約。之前的20多年里，ACTEL一直效力于美國和航空領(lǐng)域，并禁止對(duì)外出售。國內(nèi)一些特殊領(lǐng)域的企業(yè)都是采用其它途徑購買級(jí)型號(hào)。目前ACTEL開始逐漸轉(zhuǎn)向民用和商用，除了反熔絲系列外，還推出可重復(fù)擦除的ProASIC3系列(針對(duì)汽車、工業(yè)控制、軍事航空行業(yè))。以下是ACTEL與其它公司FPGA(ALTERA、Xinlinx、lattice)對(duì)比后的獨(dú)特之處。

    ACTEL是基于flash結(jié)構(gòu)，ALTETA、XINLINX(賽林思)和Lattice都是采用SRAM結(jié)構(gòu)，掉電數(shù)據(jù)丟失,所以需要一塊配置芯片，而ACTEL無須配置。

    無刷直流電機(jī)(BLDC)具有體積小，無機(jī)械觸點(diǎn)，壽命長，安裝方便的優(yōu)點(diǎn)，一直都是電機(jī)應(yīng)用的研究熱點(diǎn)。目前無刷電機(jī)控制基本上都是采用霍爾傳感器作為轉(zhuǎn)子位置反饋元件，但位置傳感器的存在不僅增加了電機(jī)的體積和成本，很大程度上還成為電機(jī)的故障源之一，使系統(tǒng)可靠性降低。所以無位置傳感器的無刷電機(jī)控制方案業(yè)已成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。

　　近年來，采用數(shù)字控制的無位置傳感器控制技術(shù)，已逐漸成為今后無刷電機(jī)控制的發(fā)展趨勢。在此采用Actel公司的Fusion系列混合信號(hào)FPGA為控制器，設(shè)計(jì)了一款無位置傳感器無刷電機(jī)控制器。采用Fusion內(nèi)部特有的12位多路高速A／D轉(zhuǎn)換器，實(shí)現(xiàn)電機(jī)反電動(dòng)勢檢測，使用內(nèi)嵌的51軟核實(shí)現(xiàn)速度閉環(huán)控制算法，成功實(shí)現(xiàn)無刷電機(jī)無位置傳感器控制方案，具有系統(tǒng)硬件方案簡單，集成度高，可靠性好，調(diào)速高等優(yōu)點(diǎn)。

　　2 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

　　2．1 Fusion FPGA簡介翻

　　Actel Fusion系列器件是業(yè)界首款也是具有模擬功能的Flash架構(gòu)的FPGA，融合了FPGA數(shù)字內(nèi)核、A/D轉(zhuǎn)換器、Flash存儲(chǔ)器、模擬的I/0、RTC等數(shù)字和模擬器件。Fusion器件內(nèi)部具有2～8 Mbit不等的用戶可用Flash存儲(chǔ)器和30通道、12位、600 Ks／s采樣率的A／D轉(zhuǎn)換器，片內(nèi)100 MHz的RC振蕩器與PLL(鎖相環(huán))一起共同為FPGA提供時(shí)鐘，以節(jié)省外部時(shí)鐘的開銷。這些特點(diǎn)極大地提高了該系列FPGA器件的功能，簡化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)，大幅度減少了電路板面積和系統(tǒng)總成本。當(dāng)Fusion系列FPGA器件結(jié)合8051，CortexMl，ARM7等軟件MCU核時(shí)，還可以實(shí)現(xiàn)真正的SoC系統(tǒng)。Actel Fusion系列FPGA器件是迄今為止的單芯片模擬與數(shù)字可編程邏輯系統(tǒng)的解決方案。

　　2．2 控制器方案設(shè)計(jì)

　　根據(jù)無刷電機(jī)反電動(dòng)勢檢測法原理，結(jié)合Actel FusionFPGA的內(nèi)部功能特性，設(shè)計(jì)了圖1所示的無刷電機(jī)控制方案。