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RJM8L151修枝電剪刀驅動控制方案

武漢瑞納捷半導體有限公司 ? 2022-03-28 18:19 ? 次閱讀

修枝電動剪刀相比傳統剪刀具有修剪速度快、剪切力強、切口平整、省力等優點,主要應用于市政綠化、林業、公園花園、果園、農場及家庭植物枝干修剪工作。

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修枝電動剪刀控制方案主要完成電動剪刀的電機控制、扳機檢測、電源管理等工作。控制方案主要有無感直流無刷電機、手柄控制板、控制主板和電池及其電源管理板組成。瑞納捷推出了RJM8L151系列MCU為主控的電動剪刀方案。本文將介紹 RJM8L151系列MCU在電動剪刀系統中的應用,并著重闡述該系統的參考設計。該方案可應用于現有的絲桿電動剪刀、高桿電動剪刀和擺齒電動剪刀。

一.RJM8L151簡介
RJM8L151芯片是瑞納捷半導體推出的一顆高速度、高性能的 8051兼容低功耗單片機。芯片內置 256字節內部數據存儲器,8K字SRAM,64K字節 FLASH,具備快速中斷響應,高效低功耗設計,多種休眠模式。片內集成多種安全密碼模塊,包括 SM4 / DES / TDES/AES安全算法,支持真隨機數發生器, 集成 CRC8校驗模塊。芯片提供了多種外圍接口:SPI、UART、ISO7816、I2C、GPIO。RJM8L151芯片內部功能框圖如下:

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二.RJM8L151修枝電剪刀方案技術指標

1.剪切速度:60~80次/分鐘
2.電機輸出功率:300W
3.靜態功耗:<5uA(斷開啟動開關10S后系統進入低功耗)
4.過流保護:25A電流下連續工作>3分鐘,自動保護
5.電源輸入:DC12V/24V
6.過放保護:DC9V/18V
7.堵轉保護時間:1.5S-2S
8.控制方式:無感方波控制
9.匹配電機:BLDC直流無刷電機,電機轉速最高28000轉,2對極
10.工作溫度:-20~70℃

三.RJM8L151修枝電剪刀方案參考電路圖

poYBAGJBibuAHNM4AADsxLxKCpo714.png電源供電電路poYBAGJBicSAZFF5AAFPvHYeuw0301.png電機驅動控制部分電路

pYYBAGJBieuAT-TBAAKxynPtwQ8496.pngRJM8L151主控電路pYYBAGJBiiKARV9XAAhLnNR0v2Q429.png

四.RJM8L151修枝電剪刀方案特點

該電動剪刀控制方案的優勢體現在效率高、耐用性好、故障率低、作業性能穩定而且安全防護功能強,重負載時可長期穩定工作。電動剪刀控制器運轉平穩,整機配套結構簡單,刀片切割能力和壽命較高,故障少,調整保養也方便。電動剪刀控制器方案特別在人身/機件安全防護上做了雙重保護,刀片處于卡死狀態時,電路自檢程序會啟動馬達監控,保護電機不會燒掉。

電動剪刀控制方案采用無感無刷電機進行剪刀驅動,可完全替代現有的有刷直流電機控制系統方案,同時相比傳統的控制方案具有不產生火花,體積小、重量輕、出力大;轉矩特性優異,中、低速轉矩性能好,啟動轉矩大,啟動電流小;效率高,可靠性高,適應性強,維修與保養簡單。該方案可應用于現有的絲桿電動剪刀、高桿電動剪刀和擺齒電動剪刀。

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