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RJM8L151修枝电剪刀驱动控制方案

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发表时间:2022-10-25 14:21作者:全球芯 | glochip.com网址:http://glochip.com/news/
文章附图

修枝电动剪刀相比传统剪刀具有修剪速度快、剪切力强、切口平整、省力等优点,主要应用于市政绿化、林业、公园花园、果园、农场及家庭植物枝干修剪工作。

      修枝电动剪刀控制方案主要完成电动剪刀的电机控制、扳机检测、电源管理等工作。控制方案主要有无感直流无刷电机、手柄控制板、控制主板和电池及其电源管理板组成。瑞纳捷推出了RJM8L151系列MCU为主控的电动剪刀方案。本文将介绍 RJM8L151系列 MCU在电动剪刀系统中的应用,并着重阐述该系统的参考设计。该方案可应用于现有的丝杆电动剪刀、高杆电动剪刀和摆齿电动剪刀。

一.RJM8L151 简介
   RJM8L151芯片是瑞纳捷半导体推出的一颗高速度、高性能的 8051 兼容低功耗单片机。芯片内置 256 字节内部数据存储器,8K 字SRAM,64K 字节 FLASH,具备快速中断响应,高效低功耗设计,多种休眠模式。片内集成多种安全密码模块,包括 SM4 / DES / TDES/AES 安全算法,支持真随机数发生器, 集成 CRC8 校验模块。芯片提供了多种外围接口:SPI、UART、ISO7816、I2C、GPIO。RJM8L151芯片内部功能框图如下:

二.RJM8L151修枝电剪刀方案技术指标

1.剪切速度:60~80次/分钟
2.电机输出功率:300W
3.静态功耗:<5uA(断开启动开关10S后系统进入低功耗)
4.过流保护:25A电流下连续工作>3分钟,自动保护
5.电源输入:DC12V/24V
6.过放保护:DC9V/18V
7.堵转保护时间:1.5S-2S
8.控制方式:无感方波控制
9.匹配电机:BLDC直流无刷电机,电机转速最高28000转,2对极
10.工作温度:-20~70℃

三.RJM8L151修枝电剪刀方案参考电路图

电源供电电路
电机驱动控制部分电路

RJM8L151主控电路

四.RJM8L151修枝电剪刀方案特点

    该电动剪刀控制方案的优势体现在效率高、耐用性好、故障率低、作业性能稳定而且安全防护功能强,重负载时可长期稳定工作。电动剪刀控制器运转平稳,整机配套结构简单,刀片切割能力和寿命较高,故障少,调整保养也方便。电动剪刀控制器方案特别在人身/机件安全防护上做了双重保护,刀片处于卡死状态时,电路自检程序会启动马达监控,保护电机不会烧掉。

     电动剪刀控制方案采用无感无刷电机进行剪刀驱动,可完全替代现有的有刷直流电机控制系统方案,同时相比传统的控制方案具有不产生火花,体积小、重量轻、出力大;转矩特性优异,中、低速转矩性能好,启动转矩大,启动电流小;效率高,可靠性高,适应性强,维修与保养简单。该方案可应用于现有的丝杆电动剪刀、高杆电动剪刀和摆齿电动剪刀。


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