V-Control presenta V-SoM, un módulo para el prototipado de electrónica de potencia

El desarrollo de sistemas de electrónica de potencia a menudo requiere de una infraestructura compleja que va más allá del algoritmo de control. El V-SoM de V-Control, según un informe de Hackster.io, se ha concebido como un módulo reutilizable que proporciona esta infraestructura, permitiendo que un mismo controlador se emplee en diversos proyectos de convertidores y accionamientos de motor sin la necesidad de rediseñar la plataforma de control en cada ocasión.

Este módulo se fundamenta en el microcontrolador heterogéneo de doble núcleo STM32H755 de STMicroelectronics. Incorpora un núcleo Arm Cortex-M4 operando hasta a 240 MHz, destinado a ejecutar el código de control del usuario, adquirir datos de los conversores analógico-digitales (ADC), generar modulación por ancho de pulso (PWM) y gestionar la protección del sistema. Un segundo núcleo, un Arm Cortex-M7 más potente que alcanza los 480 MHz, funciona como coprocesador de comunicaciones, gestionando la conectividad Ethernet, el intercambio de variables y la interfaz con el software VScope, desarrollado por V-Control.

El flujo de trabajo de desarrollo del V-SoM está diseñado para abarcar desde el diseño hasta la implementación, validación y escalado. Es compatible con herramientas como PLECS, Simulink (y Simscape), además de programación en C. El software VScope permite validar el código generado o escrito a mano en el núcleo M4 a través de Ethernet, facilitando la transmisión y visualización de variables internas, la modificación de parámetros en tiempo real, la adquisición de datos al estilo osciloscopio y la exportación para posprocesamiento.

En cuanto a sus especificaciones, el módulo soporta hasta 60 canales de streaming a 50 kilo-muestras por segundo (kS/s), aunque el firmware inicial se configurará para 20 canales de lectura/escritura a 20 kS/s. Dispone de tres conversores analógico-digitales de 16 bits que ofrecen hasta 3.6 mega-muestras por segundo (MS/s) a través de 14 entradas analógicas, complementados por 56 pines de entrada/salida de propósito general (GPIO) configurables. Incluye cinco canales PWM que utilizan el temporizador de alta resolución (HRTIM) de STMicro y tres canales complementarios en el temporizador avanzado, junto con periféricos como conectividad Fast Ethernet, CAN, SPI e I2C.

V-Control tiene previsto lanzar una campaña de crowdfunding para el V-SoM en la plataforma Crowd Supply. Parte de la documentación de hardware, incluyendo esquemas y la lista de materiales, así como el software y el código fuente parcial del firmware, ya están disponibles en GitHub bajo la licencia permisiva CERN Open Hardware License Versión 2 y la licencia MIT, respectivamente. No obstante, los archivos de diseño de la placa de circuito impreso (PCB) y parte del firmware de comunicación del Cortex-M7 se mantienen como propietarios.