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簡介：
無刷電動扳手是一種使用無刷直流電機作為動力源的工具，主要用于擰緊和松開各種螺栓和螺母。相比傳統(tǒng)的手動扳手或有刷電動扳手，無刷電動扳手具有更高的效率、更大的扭矩輸出和更長的使用壽命。
無刷直流電機是無刷電動扳手的核心部件，它采用了先進的電子控制技術，通過電子調節(jié)器控制電流和電壓，實現電機的無級調速和穩(wěn)定輸出。無刷電動扳手的電機轉子由多對永磁體組成，與固定子之間沒有直接的物理接觸，因此摩擦損耗較小，功耗更低，壽命更長。
無刷電動扳手通常采用鋰電池供電，具有便攜性和靈活性。它們通常具有可調節(jié)的扭矩輸出，并且可以在不同的工作環(huán)境下使用，如工地、車間、修理店等。有些無刷電動扳手還配備了數字顯示屏，可以實時顯示扭矩值和工作狀態(tài)，方便操作人員掌握工具的使用情況。
無刷電動扳手廣泛應用于汽車維修、機械制造、建筑工程等領域。它們可以大大提高工作效率，減輕操作人員的勞動強度，同時確保螺栓和螺母的安全緊固。
總之，無刷電動扳手是一種先進的電動工具，具有高效、耐用、便攜等特點，是現代工業(yè)生產和維修領域不可或缺的工具之一。
無刷直流電機具有噪音小、大扭矩、高轉速、高效率（運行平穩(wěn)，可靠性高，穩(wěn)定性好）等優(yōu)點而得到廣泛應用。而其中無感控制方式所需資源對MCU提出了一定的要求。普冉PY32F003具有高主頻優(yōu)勢，24MHz的主頻使其在處理調速，加速燈問題上得到快速響應，電頻率可達到700Hz。DMA 方式下ADC采集速度極快使其在采集無感反電勢過程中非常具有優(yōu)勢，有效避免失步等情況。內置比較器可以提供快速過流保護功能，保護電路使用壽命更長。而超寬工作電壓及較強的抗干擾能力給到用戶更穩(wěn)定的體驗。配合電池專用電路支持短路過壓過流保護，使電池管理方面更加高效和安全。
本方案可提供完整原理圖及代碼代碼可供參考，模塊化風格，使用簡單，支持快速修改，協助用戶縮短產品開發(fā)周期。
PY32F003電扳手方案框圖：
PY32F003系列MCU：
- Arm? Cortex?-M0+ 內核，主頻高達32MHz；
- 高達64KB Flash，8KB SRAM；
- 包含 1 路 12 位的 ADC，采樣速度高達 1Msps；
- 4 個通用定時器、1 個針對電機控制的 PWM 高級定時器、1個低功耗定時器；
- 1 個 I2C 接口、2 個 SPI 接口、2個 UART 接口；
- 內置2 個比較器；
- 工作電壓為 1.7V - 5.5V；
- 工作溫度范圍（環(huán)境溫度）-40℃ - 85℃；
- 多種省電工作模式支持低功耗應用的需求；
- 提供 TSSOP20封裝；
適用范圍：
控制對象 | 三相BLDC電機 |
控制方式 | 無感方波六步換相 |
過零點檢測 | |
H橋控制方式 | 上管PWM+下管常開 |
PWM頻率 | 10kHz |
電機電頻率范圍 | 0～700Hz（機械轉速=電頻率*60/極對數） |
供電方式 | DC 15-22V |
電流采樣方式 | 直流母線電阻采樣+外置運放 |
初始位置檢測 | 脈沖注入自學習轉子初始位置 |
啟動方式 | 重載啟動 |
保護功能 | 過壓、欠壓、軟件過流、堵轉、缺相 |
開發(fā)軟件 | Keil C |
技術參數：
主要功能/參數 | 序號 | 功能 | 參數 | 備注 |
1 | 正反轉功能 | 電機正反轉 | 主開關提供換向信號，控制板控制電機正反轉 | |
2 | 剎車功能 | 剎車時間 < 1s | 1、 電子剎車 | |
3 | 調速功能 | 調速范圍：0~100% | 主開關提供 VR 調速信號，控制板進行 PWM 調速 | |
4 | 工作照明 | 正常工作過程中照明燈常亮 | 照明功能 | |
延時照明 | 正常工作關機將開關完全松開后，LED 保持常亮，延 | |||
電量顯示 | 低電量燈閃爍：電壓＜16.8V（閃爍頻率300ms不間斷） | |||
5 | 電池過放保護 | ≤ 15±0.3V | 在電池電壓低于 15V±0.3V 時，延時 500±100ms 后機器停機保護 | |
6 | MOS 管過溫保護 | ≥ 105±3℃ | 在 MOS 管溫度高于 100±3℃時，延時 500±100ms 后機器停機保護 | |
7 | 過流保護 | 40A | 停機保護 | |
8 | 限流 | 35A | ||
9 | 短路保護 | ≥60A/30±10ms | 當負載電流大于 60A 時，停機保護 | |
10 | 相間短路 | 具有電機相線短路保護功能 | ||
方案展示：
