FOC（Field-Oriented Control），即磁場定向控制，也稱矢量變頻，是目前無刷直流電機（BLDC）和永磁同步電機（PMSM）高效控制的最佳選擇。FOC精確地控制磁場大小與方向，使得電機轉矩平穩、噪聲小、效率高，并且具有高速的動態響應。由于FOC的優勢明顯，目前已在很多應用上逐步替代傳統的控制方式，在運動控制行業中備受矚目。






FOC典型控制框圖如下。為了得到電機轉子的位置、電機轉速、電流大小等信息作為反饋，首先需要采集電機相電流，對其進行一系列的數學變換和估算算法后得到解耦了的易用控制的反饋量。然后，根據反饋量與目標值的誤差進行動態調節，最終輸出3相正弦波驅動電機轉動。






FOC按照電機有無傳感器來區分可以分為有傳感器FOC和無傳感器FOC。


對于有傳感器FOC，由于電機的傳感器（一般為編碼器）能反饋電機轉子的位置信息，因此在控制中可以不使用位置估算算法，控制起來相對無傳感器FOC簡單，但是對帶傳感器的電機應用來說，往往對控制性能要求較高。


對于無傳感器FOC，由于電機不帶任何傳感器，因此不能通過簡單讀取傳感器的測量值來得到電機轉子的位置信息，所以在控制中需要通過采集電機相電流，使用位置估算算法來計算轉子位置。雖然無感FOC的控制難度較大，但是它可以避免傳感器故障的風險，并且省去了傳感器的成本，同時簡化了電機與驅動板間的布線。目前，無感FOC多應用在風機類的場合中。


除了以上提到的純粹的有傳感器FOC和無傳感器FOC，在一些場合中，也常常結合無傳感器和有傳感器控制的優點進一步提高控制性能。

在FOC電機控制中，應用到的算法除了上文提到的無傳感器位置估算算法外，還有轉子定位算法、最大轉矩、最大電壓提速算法、順風啟動算法、逆風啟動算法、恒功率算法、缺相檢測算法等。輕動科技擁有完善的FOC技術，在業內處于領先水平。

芯片特性
● 驅動三個半橋（6 個 NMOS）
● 寬電壓 4.7~36V
● 低功耗同步整流
● 霍爾元件輸入
● 內置低壓保護與過溫保護
● 低電流睡眠模式
● FG 轉速輸出
● 死區時間防穿通
● 堵轉鎖定保護

● 過壓保護

芯片介紹
      GC4931F/S 是一款三相無刷直流電機預驅動芯片。芯片可以驅動 N 型功率 MOSFET，最高電源到 36V。 芯片狀態切換邏輯受三個相位差為 120° 的霍爾輸入確定。芯片集成固定衰減時間的脈沖調制來控制電流并且抑制勵磁涌流； 堵轉保護時間可調； 過溫保護， 過壓監測， 同步整流等等。其中內置的同步整流器通過在衰減周期內，打開合適的低內阻的開關管以取代反向續流二極管來降低功耗。 當芯片監測到過壓時芯片會關斷同步整流以減小變化電流引起的電源電壓波動。

      GC4931F/S 的邏輯輸入腳有使能控制（ENABLE） ， 方向控制（DIR） ， 剎車控制（BRAKE） ； 邏輯輸出腳有 FG1， FG2 與霍爾信號對應， 可以用來監測轉動速度。芯片工作溫度從-20~105℃。 封裝形式采用5mmx5mm 的 QFN 28 腳， 底部有散熱片。GC4931F 工作電壓低至 4.7V， GC4931S最低工作電壓在 7V.

管腳分布圖

管腳描述

內部框圖

圖 1 GC4931F/S 內部框圖

極限參數(一般無其他特殊注明時， T=25℃）

我司是GC4931代理商，可以提供技術支持，歡迎來電索樣。

http://www.xx99av.com/Product/7563205135.html