解析永磁無刷直流電機控制器的原理及電路

隨著控制理論的發(fā)展和高性能控制的需求，一般的單片或多片微處理器不能滿足復雜而先進的控制算法，使得數字信號處理器（DSP）成為這種應用場合的首選器件。

構成永磁無刷直流電機控制器，除了微處理器外還需要專用門陣列組合，以及響應的存儲器和外圍芯片，這就使得芯片數量增加，軟件復雜，價格提高。針對這個問題，美國AD公司和TI公司相繼研制成功了以DSP為內核的集成電機控制芯片。這些控制器不但具有高速信號處理和數字控制功能所必需的體系結構特點，而且有為電機控制應用提供單片解決方案所必需的外圍設各。

永磁無刷直流電機原理

TMS320LF2407A是TI公司TMS320C24x系列中功能最強的一款DSP，該芯片與同系列其他DSP相比，有如下一些特點：

采用高性能靜態(tài)CM0S技術，供電電壓降為3.3V，減少控制器的功耗，40MIPS的執(zhí)行速度使得指令周期縮短到25ns（40MHz），從而提高了控制器的實時控制能力。

片內高達32K字的FLASH程序存儲器，高達1.5K字的數據／程序RAM，544字雙端口RAM（DRRAM）和2K字的單口RAM（SARAM）。

兩個事件管理器模塊EVA和EVB，每個包括兩個16位通用定時器和8個16位的脈寬調制（PWM）通道。它們能夠實現(xiàn)：三相反相控制；PWM對稱和非對稱波形；當外部引腳PDPINTx出現(xiàn)低電平時，快速關閉PWM通道；可編程的PWM死區(qū)控制以防止上下橋臂同時輸出觸發(fā)脈沖；3個捕獲單元；片內光電編碼器接口電路；16通道A／D轉換器。事件管理器模塊適用于控制交流感應電機、無刷直流電機、開關磁阻電機、步進電機、多極電機和逆變器。

永磁無刷直流電機控制器

可擴展的外部程序存儲器，總共192K字；64K字程序存儲器空間；64K字數據存儲器空間；64K字I／O尋址空間。

看門狗定時器模塊（WDT）。

10位A／D轉換器，最小轉換時間為500ns，可選擇兩個事件管理器來觸發(fā)的兩個8通道輸入A／D轉換器或一個16位通道輸入的A／D轉換器。

控制器局域網（CAN）2.0B模塊。

串行通信接口（SCI）。

16位的串行外設接口（SPI）。

基于鎖相環(huán)的時鐘發(fā)生器。

高達40個可單獨編程或復用的通用輸入／輸出引腳（GPIO）。

5個外部中斷（電機驅動保護、復位和兩個可屏蔽中斷）。

電源管理包括3種低功耗模式，并且能獨立將外設器件轉為低功耗模式。

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