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第九讲三相SPWM专用集成电路
2018. 06. 02
三相SPWM专用集成电路
引脚说明：
MUX：总线选择。用来区分多路和非多路总线。数据总线模式可以分为两种：多路复，需要采用多字长、运算速度高的微处理器来实现高质量的信号输出。本节介绍两种高性能微处理器的PWM信号生成方法：
80C196MC单片机
TMS320F2407A
80C196MC单片机生成SPWM波形
80C196MC是Intel公司专为三相电机变频调速设计的16位单片机。
地址和数据总线都为16位
晶振频率可达16M
有64K字节的程序存贮器和数据存贮器空间
片内包括512字节的RAM，160字节的特殊功能寄存器组
13路模拟输入通道，2个16位定时器
1个三相波形发生器（WFG）
80C196MC单片机生成SPWM波形
三相SPWM波形是由U、V、W三个单相SPWM波形发生器生成。
图2-41 SPWM波形输出示意图
外部中断
保护请求
外部中断输入
各载波周期
中断请求
U+
td
td
U -
td
三角波发生
U相脉冲
比较及生成
脉宽值设定
死区时间
发生器
死区互锁，脉
冲分配与输出
方式控制
保护电路
三相互补SPWM波发生器可通过P6口直接输出六路SPWM信号，每路驱动电流可达20mA。
事件处理阵列EPA有两个16位双向定时/计数器T1和T2，其中T1可工作在晶振时钟模式，用于直接处理光电码盘输出的两路相位移为90°的脉冲信号，这在速度闭环变频调速系统中非常有用。
80C196MC单片机生成SPWM波形
TMS320LF2407A DSP实现SVPWM
TMS320LF2407A DSP芯片是TI公司推出的16位定点数字信号处理芯片。主要特点如下：
（1）两个可用于电动机控制的事件管理器，每一个都包含：2个16位通用定时器；8个16位脉宽调制输出通道；1个能够快速封锁输出的外部引脚；能防止上下桥臂直通的可编程死区功能；1个增量式光电位置编码器接口。
（2）采用了高性能静态CMOS技术，，减少了控制器功耗；40MIPS的执行速度使得指令周期缩短到25ns，提高了控制器的实时控制能力。
（3）片内有32K字的Flash程序存储器，。
（4）看门狗定时器（WDT）模块，保证系统的可靠性。
TMS320LF2407A DSP实现SVPWM
（5）可扩展192K字的外部存储器，分别为64K字程序存储器，64K字数据存储器和64K字I/O寻址空间。
（6）10位ADC转换器最小转换时间为375ns，可选择由两个事件管理器来触发两个8通道输入A/D转换器或一个16通道输入的A/D转换器。
（7）CAN总线控制器可以为控制器、传感器、激励源以及其它节点提供良好的通讯。
（8）5个外部中断（两个驱动保护、两个可屏蔽中断和复位）。
（9）其它优点：SCI异步串行口提供全双工数据传输功能；SPI同步串行口提供可变长度和速率的串行数据输入和输出。一般可用于DSP之间以及DSP和外设、控制器之间的高速数据传输 。
基于TMS320LF2407A实现SVPWM
首先确定参考输出电压矢量所在的扇区以决定开关时刻和开关顺序。
若参考输出电压矢量以幅值和相角的形式给出，其所在的扇区可直接由相角求出；
若参考电压输出以矢量形式给出，如输出电压所在扇区由-坐标中的内部电流控制环得出，则可以采用下列算法决定电压矢量所在扇区。
TMS320LF2407A DSP实现SVPWM
第一步，根据以下各式计算参考值Uref1、Uref2和Uref3：
其中，U和U是三相ABC坐标系中的相电压转换到平面直角坐标系中的分量。
第二步，计算N：
式中，sign(x)是符号函数。
第三步，参照表2-15根据N数值可以得到Uout所在的扇区。
表2-15 由N确定扇区值
N
1
2
3
4
5
6
扇区
II
VI
I
IV
III
V
u3
(010)

u4
(011)
u6
(101)
u1
(100)
u5
(001)

u0
(000)
u7
(111)
t1
t2
Uout
u2
(110)
TMS320LF2407A DSP实现SVPWM
1．采用软件方法实现SVPWM