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基于GD32的FOC控制驱动板硬件设计实战

共计 30 章节
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01
FOC控制技术概述
FOC的基本原理 · FOC与方波控制的区别 · FOC的应用场景（机器人
FOC控制技术概述
02
GD32系列MCU选型
GD32F303/407系列对比 · 选型要点（主频 · 定时器资源
GD32MCU
03
驱动板整体架构设计
系统框图（电源 · MCU · 驱动
驱动板整体架构设…系统框图
04
电源电路设计
DC-DC降压（24V→12V/5V… · LDO稳压（5V→3.3V） · 电源纹波抑制
电源电路设计DC-DC
05
三相逆变桥电路设计
MOSFET/IGBT选型 · 半桥驱动芯片（IR2104/DRV8… · 自举电路设计
三相逆变桥电路设…MOSFET/IGBT
06
电流采样电路设计
采样电阻选型 · 差分运放电路（INA240/AD84… · 偏置电压设计
电流采样电路设计采样电阻选型
07
位置/速度传感器接口
霍尔传感器接口电路 · 增量式编码器接口（差分信号处理） · 磁编码器（AS5600/MT6816…
位置速度传感器接口
08
MCU最小系统设计
晶振电路 · 复位电路 · SWD调试接口
MCU最小系统设计
09
PWM与定时器配置
GD32定时器结构 · 互补PWM输出 · 刹车功能
PWM定时器配置
10
ADC采样与同步
ADC多通道采样 · 注入组与规则组 · PWM触发ADC同步
ADC采样
11
保护电路设计
过流保护（比较器+硬件关断） · 过压保护 · 欠压锁定
保护电路设计过流保护
12
隔离与通信接口
SPI隔离（ADuM3151） · CAN收发器（TJA1050） · UART转USB（CH340）
隔离通信接口
13
PCB布局与布线
功率区与信号区隔离 · 大电流走线设计 · 地平面分割
PCB布局
14
热设计
功率器件热阻计算 · 散热器选型 · 风道设计
热设计功率器件热阻计算
15
BOM与物料管理
关键物料选型（MOSFET · 电容 · 电感）
BOM物料管理
16
原理图设计实战（上）
使用立创EDA/Altium Des… · MCU最小系统
原理图设计实战EDA/Altium
17
原理图设计实战（下）
绘制逆变桥 · 采样电路 · 保护电路
原理图设计实战绘制逆变桥
18
PCB Layout实战（上）
板框定义 · 层叠结构 · 元器件布局
PCBLayout
19
PCB Layout实战（下）
信号走线 · 地平面处理 · DRC检查
PCBLayout
20
焊接与调试准备
焊接工具准备 · 焊接顺序 · 上电前检查（万用表测短路）
焊接调试准备
21
电源调试
测量各电压节点 · 纹波测试 · 负载调整率
电源调试测量各电压节点
22
PWM信号调试
示波器测量PWM波形 · 死区时间验证 · 互补信号检查
PWM信号调试
23
电流采样调试
运放输出偏置测量 · 相电流波形观察 · ADC采样值校准
电流采样调试运放输出偏置测量
24
传感器接口调试
霍尔信号时序 · 编码器ABZ信号 · 磁编码器SPI读取
传感器接口调试霍尔信号时序
25
开环控制调试
手动给定电压矢量 · 电机旋转测试 · 相序确认
开环控制调试手动给定电压矢量
26
电流环闭环调试
PI参数整定 · 电流环带宽测试 · dq轴电流解耦
电流环闭环调试PI
27
速度环与位置环调试
速度环PI参数 · 位置环P参数 · 三环串联调试
速度环位置环调试
28
常见故障排查
MOSFET烧毁原因分析 · 采样噪声处理 · 电机抖动解决
常见故障排查MOSFET
29
性能测试与优化
效率测试 · 温升测试 · 响应速度优化
性能测试优化
30
项目总结与文档输出
设计文档撰写 · 测试报告模板 · 生产文件归档
项目总结文档输出