MICROCHIP PWM v4.2 Dreiphasig, niedrige Voltage Motorsteuerung
Einführung (Stelle eine Frage)
Die dreiphasige Pulsweitenmodulation (PWM) erzeugt eine trägerbasierte, mittig ausgerichtete PWM, um die Schalter eines dreiphasigen Wechselrichters auszulösen. Das Modul führt außerdem eine konfigurierbare Totzeit ein, um Kurzschlüsse zu vermeiden.
Eine Verzögerungszeit kann eingeführt werden, um mehrere dreiphasige PWM-Blockinstanziierungen für mehrere Achsen zu synchronisieren oder bei mehrstufigen Wechselrichtern die Oberschwingungen zu kompensieren.
Zusammenfassung (Stelle eine Frage)
Die folgende Tabelle bietet eine Zusammenfassung der Dreiphasen-PWM-IP-Eigenschaften.
Core-Version | Dieses Dokument gilt für Dreiphasen-PWM v4.2. |
Unterstützte Gerätefamilien |
|
Unterstützter Tool-Flow | Erfordert Libero® SoC v11.8 oder spätere Versionen. |
Lizenzierung | Für den Kern wird ein vollständig verschlüsselter RTL-Code bereitgestellt, der die Instanziierung des Kerns mit SmartDesign ermöglicht. Simulation, Synthese und Layout können mit der Libero-Software durchgeführt werden. Dreiphasiges PWM ist mit verschlüsseltem RTL lizenziert, das separat erworben werden muss. Weitere Informationen finden Sie unter Dreiphasige PWM. |
Merkmale (Stelle eine Frage)
Dreiphasiges PWM hat die folgenden Hauptmerkmale:
- Erzeugen Sie dreiphasige pulsweitenmodulierte Signale auf Basis von drei unabhängigen Referenzen
- Einführung einer Verzögerungszeit zur Anpassung der Phase der PWM-Zyklen zwischen zwei dreiphasigen PWM-Blöcken
- Einführung einer konfigurierbaren Totzeit zur Vermeidung von Kurzschlüssen in der Wechselrichterbrücke
- Aktivieren oder Deaktivieren des Signals zum Abschalten der PWM-Ausgangssignale innerhalb eines Systemtaktzyklus
- Generieren Sie Zeitimpulse für andere Blöcke, konfigurierbar als ein oder zwei Impulse pro Periode
Implementierung von IP Core in der Libero Design Suite (Stelle eine Frage)
Der IP-Core muss im IP-Katalog der Libero® SoC-Software installiert werden. Dies erfolgt automatisch über die IP-Katalog-Update-Funktion in der Libero SoC-Software, oder der IP-Core kann manuell aus dem Katalog heruntergeladen werden.
Sobald der IP-Kern im IP-Katalog der Libero SoC-Software installiert ist, kann der Kern im SmartDesign-Tool konfiguriert, generiert und instanziiert werden, um ihn in die Libero-Projektliste aufzunehmen.
Gerätenutzung und Leistung (Stelle eine Frage)
In der folgenden Tabelle ist die für Dreiphasen-PWM verwendete Geräteauslastung aufgeführt.
Tabelle 1. Dreiphasige PWM-Nutzung
Gerätedetails | Ressourcen | Leistung (MHz) | Arbeitsspeicher | SumBlox | Chip-Globals | |||
Familie | Gerät | LUTs | DFF | LSRAM | μSRAM | |||
PolarFire®-SoC | MPFS250T | 433 | 44 | 200 | 0 | 0 | 0 | 0 |
PolarFire | MPF300T | 433 | 44 | 200 | 0 | 0 | 0 | 0 |
SmartFusion® 2 | M2S150 | 433 | 44 | 200 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Wichtig:
- Die Daten in dieser Tabelle werden mit typischen Synthese- und Layouteinstellungen erfasst. Die CDR-Referenztaktquelle wurde auf „Dedicated“ gesetzt, wobei andere Konfiguratorwerte unverändert blieben.
- Der Takt wird auf 200 MHz beschränkt, während die Timing-Analyse ausgeführt wird, um die Leistungszahlen zu erreichen.
Funktionsbeschreibung (Stelle eine Frage)
In diesem Abschnitt werden die Implementierungsdetails des dreiphasigen PWM beschrieben.
Die folgende Abbildung zeigt das Blockdiagramm des dreiphasigen PWM auf Systemebene.
Abbildung 1-1. Blockdiagramm der dreiphasigen PWM auf Systemebene
Funktionstheorie (Stelle eine Frage)
Der dreiphasige Wechselrichter ist das Herzstück jedes AC-Motorantriebs. Von der dreiphasigen PWM erzeugte PWM-Impulse treiben die Wechselrichterbrücke an.
Die folgende Abbildung zeigt die Wechselrichterbrücke.
Abbildung 1-2. Dreiphasige Wechselrichterbrücke
Ein dreiphasiger Zweistufenwechselrichter besteht aus drei Leistungselektronikschaltern (Transistoren), zwei in jedem Zweig für jede Phase der Motorwicklung. Die Schalter in jedem Zweig werden durch komplementäre Impulse angetrieben, um die Phasenspannung zu schalten.tage zwischen positiver und negativer Gleichspannungtage. Der DC-Bdtage fließt durch die Transistorschalter zur Last, wenn mindestens einer der dreiphasigen Impulse aktiv ist. Zwischen diesen hohen und niedrigen Impulsen einer Phase oder eines Kanals wird eine Totzeit eingefügt, damit der Transistor vollständig abgeschaltet werden kann, sodass die Gleichstromquelle während des Betriebs nicht kurzgeschlossen wird.
Erzeugen einer mittig ausgerichteten PWM (Stelle eine Frage)
Bei mittig ausgerichtetem PWM geht der PWM-Zähler von einem Abwärtszählen zu einem Aufwärtszählen, dann wieder zum Abwärtszählen und so weiter. Die folgende Abbildung stellt den Betrieb von mittig ausgerichtetem PWM dar. Der PWM-Zähler läuft weiter, solange sich das Modul nicht im Reset-Zustand befindet, selbst wenn das PWM-Modul nicht aktiviert ist.
Abbildung 1-3. Mittig ausgerichtetes PWM
Totzeit und Verzögerungszeit (Stelle eine Frage)
Zwischen dem Ausschalten eines Transistors eines Wechselrichterzweigs und dem Einschalten des anderen Transistors wird eine Zeitverzögerung eingefügt, um sicherzustellen, dass kein Kurzschluss auftritt. Dies nennt man Totzeit.
Die folgende Abbildung zeigt die Einfügung der Totzeit.
Abbildung 1-4. Totzeiteinfügung
Wenn mehrere PWM-Blöcke in einem einzigen System vorhanden sind, können einige Harmonische durch Phasenverschiebung der PWM-Trägerwelle eliminiert werden. Diese Zeitverzögerung wird als Verzögerungszeit bezeichnet. Diese Zeitverzögerung ist auf die Verzögerung bei der Erzeugung der Trägerwellen nach dem Zurücksetzen zurückzuführen.
Die folgende Abbildung zeigt, wie die Verzögerungszeit eingeführt wird.
Abbildung 1-5. Auswirkungen der Verzögerungszeit
Dreiphasige PWM-Parameter und Schnittstellensignale (Stelle eine Frage)
In diesem Abschnitt werden die Parameter im Dreiphasen-PWM-GUI-Konfigurator und die E/A-Signale erläutert.
Ein- und Ausgangssignale (Stelle eine Frage)
In der folgenden Tabelle sind die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse des dreiphasigen PWM aufgeführt.
Tabelle 2-1. Ein- und Ausgänge des dreiphasigen PWM
Signalname | Richtung | Beschreibung |
reset_i | Eingang | Asynchrones aktives Low-Reset-Signal |
sys_clk_i | Eingang | System Uhr |
de_pwm_i | Eingang | Asynchron ermöglicht: Bei der Einstellung auf 0 werden PWM-Ausgänge auf 0 gesteuert. Bei der Einstellung auf 1 werden PWM-Ausgänge generiert. |
de_dual_trig_i | Eingang | Wenn der Wert auf 1 gesetzt ist, erzeugt PWM zwei gleichmäßig pro Zyklus verteilte Triggerimpulse am Midmatch_o-Ausgang. Wenn der Wert auf 0 gesetzt ist, erzeugt PWM einen Triggerimpuls pro Zyklus am Midmatch_o-Ausgang. |
va_i | Eingang | Arbeitszyklus der Phase A in Bezug auf pwm_period |
vb_i | Eingang | Arbeitszyklus der Phase B in Bezug auf pwm_period |
vc_i | Eingang | Arbeitszyklus der Phase C in Bezug auf pwm_period |
pwm_perioden_i | Eingang | Zeitdauer der PWM in Anzahl der Systemtaktzeiten |
tote_zeit_i | Eingang | Todeszeit |
Verzögerungszeit_i | Eingang | Verzögerungszeit |
midmatch_o | Ausgabe | Die Unterbrechung während der Periodenübereinstimmung erzeugt zwei Impulse pro PWM-Zyklus, wenn der en_dual_trig_i-Eingang 1 ist, und erzeugt einen Impuls pro PWM-Zyklus, wenn der en_dual_trig_i-Eingang 0 ist. |
PWM_AH_O | Ausgabe | Kanal A PWM für High-Side-Schalter |
PWM_AL_O | Ausgabe | Kanal A PWM für Low-Side-Schalter |
PWM_BH_O | Ausgabe | Kanal B PWM für High-Side-Schalter |
PWM_BL_O | Ausgabe | Kanal B PWM für Low-Side-Schalter |
PWM_CH_O | Ausgabe | Kanal C PWM für High-Side-Schalter |
PWM_CL_O | Ausgabe | Kanal C PWM für Low-Side-Schalter |
Zeitdiagramme (Stelle eine Frage)
In diesem Abschnitt wird das Dreiphasen-PWM-Zeitdiagramm erläutert.
Die folgende Abbildung zeigt das Zeitdiagramm der dreiphasigen PWM.
Abbildung 3-1. Dreiphasiges PWM-Zeitdiagramm
Prüfstand (Stelle eine Frage)
Zur Überprüfung und zum Testen von Dreiphasen-PWM wird eine einheitliche Testbench verwendet, die als Benutzertestbench bezeichnet wird. Die Testbench wird bereitgestellt für
Überprüfen Sie die Funktionalität des dreiphasigen PWM-IP.
Simulation (Stelle eine Frage)
Die folgenden Schritte beschreiben, wie Sie den Kern mit der Testbench simulieren:
- Öffnen Sie Libero SoC, klicken Sie auf Katalog und klicken Sie dann auf Lösungen-MotorControl.
- Doppelklicken Sie Dreiphasige PWM und dann auf OK. Die mit der IP verbundene Dokumentation finden Sie unter Dokumentation.
Wichtig: Wenn Sie das Katalog auf View, offen Windows und klicken Sie dann auf „Katalog“, um es sichtbar zu machen.
Abbildung 4-1. Dreiphasiger PWM-IP-Core im Libero SoC-Katalog
- Auf der Reizhierarchie Klicken Sie auf die Registerkarte "Testbench" (three_phase_pwm_tb.v), zeigen Sie auf Simulieren Sie PreSynth Design, und dann auf Interaktiv öffnen.
Wichtig: Wenn Sie das Stimulus-Hierarchiechy auf View, offen Windows Menü, und klicken Sie dann auf Reizhierarchie um es sichtbar zu machen.
Abbildung 4-2. Simulieren des Prä-Synthese-Designs
ModelSim öffnet sich mit der Testbench file, wie in der folgenden Abbildung gezeigt.
Abbildung 4-3. ModelSim-Simulationsfenster
Wichtig: Wenn die Simulation aufgrund der in der .do. angegebenen Laufzeitbegrenzung unterbrochen wird fileverwenden Sie den Befehl run -all, um die Simulation abzuschließen.
Änderungsverlauf (Stelle eine Frage)
Der Revisionsverlauf beschreibt die Änderungen, die im Dokument vorgenommen wurden. Die Änderungen werden nach Revision aufgelistet, beginnend mit der aktuellsten Veröffentlichung.
Tabelle 5-1. Revisionsverlauf
Revision | Datum | Beschreibung |
A | 03/2023 | Im Folgenden finden Sie die Liste der Änderungen in Revision A des Dokuments:
|
6.0 | — | Im Folgenden finden Sie eine Zusammenfassung der Änderungen in Revision 6.0 dieses Dokuments.
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5.0 | — | Im Folgenden finden Sie eine Zusammenfassung der Änderungen in Revision 5.0 dieses Dokuments.
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4.0 | — | Das Benutzerhandbuch wurde aktualisiert und zusammengeführt |
3.0 | — | Im Folgenden finden Sie eine Zusammenfassung der Änderungen in Revision 3.0 dieses Dokuments.
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2.0 | — | Im Folgenden finden Sie eine Zusammenfassung der Änderungen in Revision 2.0 dieses Dokuments.
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1.0 | — | Revision 1.0 war die erste Veröffentlichung dieses Dokuments. |
Microchip FPGA-Unterstützung (Stelle eine Frage)
Die Microchip FPGA-Produktgruppe unterstützt ihre Produkte mit verschiedenen Support-Services, darunter Kundendienst, technisches Kunden-Support-Center, a webStandort und weltweite Vertriebsniederlassungen. Kunden wird ein Besuch empfohlen
Informieren Sie sich über die Online-Ressourcen von Microchip, bevor Sie sich an den Support wenden, da Ihre Fragen höchstwahrscheinlich bereits beantwortet wurden.
Wenden Sie sich über das Technical Support Center an webSeite unter www.microchip.com/support. Geben Sie die Teilenummer des FPGA-Geräts an, wählen Sie die entsprechende Gehäusekategorie aus und laden Sie das Design hoch files beim Erstellen eines technischen Support-Falls.
Wenden Sie sich für nicht technischen Produktsupport an den Kundendienst, z. B. Produktpreise, Produkt-Upgrades, Aktualisierungsinformationen, Bestellstatus und Autorisierung.
- Rufen Sie aus Nordamerika an 800.262.1060
- Rufen Sie aus dem Rest der Welt an 650.318.4460
- Faxen, von überall auf der Welt, 650.318.8044
Mikrochip-Informationen (Stelle eine Frage)
Der Mikrochip WebWebsite (Stelle eine Frage)
Microchip bietet Online-Support über unsere webSeite unter www.microchip.com/. Das webWebsite wird verwendet, um files und Informationen für Kunden leicht zugänglich. Einige der verfügbaren Inhalte umfassen:
- Produkt-Support – Datenblätter und Errata, Anwendungshinweise und sampDateiprogramme, Designressourcen, Benutzerhandbücher und Hardware-Supportdokumente, neueste Softwareversionen und archivierte Software
- Allgemeiner technischer Support – Häufig gestellte Fragen (FAQs), Anfragen zum technischen Support, Online-Diskussionsgruppen, Mitgliederliste des Microchip-Designpartnerprogramms
- Geschäft von Microchip – Produktauswahl- und Bestellleitfäden, neueste Pressemitteilungen von Microchip, Auflistung von Seminaren und Veranstaltungen, Auflistung von Microchip-Vertriebsbüros, Distributoren und Fabrikvertretern
Benachrichtigungsservice für Produktänderungen (Stelle eine Frage)
Der Benachrichtigungsservice für Produktänderungen von Microchip hilft Kunden, die Produkte von Microchip auf dem Laufenden zu halten. Abonnenten erhalten E-Mail-Benachrichtigungen, wenn Änderungen, Aktualisierungen, Überarbeitungen oder Errata in Bezug auf eine bestimmte Produktfamilie oder ein Entwicklungstool von Interesse vorliegen.
Um sich zu registrieren, gehen Sie zu www.microchip.com/pcn und folgen Sie den Registrierungsanweisungen.
Kundenservice (Stelle eine Frage)
Benutzer von Microchip-Produkten können über mehrere Kanäle Unterstützung erhalten:
- Vertriebshändler oder Vertreter
- Lokales Verkaufsbüro
- Ingenieur für eingebettete Lösungen (ESE)
- Technische Unterstützung
Kunden sollten sich für Unterstützung an ihren Händler, Vertreter oder ESE wenden. Lokale Verkaufsbüros stehen den Kunden ebenfalls zur Verfügung. Eine Liste der Verkaufsbüros und Standorte finden Sie in diesem Dokument.
Technischen Support erhalten Sie über die webWebsite unter: www.microchip.com/support
Codeschutzfunktion von Microchip Devices (Stelle eine Frage)
Beachten Sie die folgenden Details zur Codeschutzfunktion bei Microchip-Produkten:
- Mikrochipprodukte erfüllen die in ihrem jeweiligen Mikrochip-Datenblatt enthaltenen Spezifikationen.
- Microchip ist davon überzeugt, dass seine Produktfamilie sicher ist, wenn sie bestimmungsgemäß, innerhalb der Betriebsspezifikationen und unter normalen Bedingungen verwendet wird.
- Microchip schätzt und schützt seine geistigen Eigentumsrechte aggressiv. Versuche, die Codeschutzfunktionen von Microchip-Produkten zu verletzen, sind streng verboten und können gegen das Digital Millennium Copyright Act verstoßen.
- Weder Microchip noch ein anderer Halbleiterhersteller kann die Sicherheit seines Codes garantieren. Codeschutz bedeutet nicht, dass wir garantieren, dass das Produkt „unknackbar“ ist. Der Codeschutz entwickelt sich ständig weiter. Microchip ist bestrebt, die Codeschutzfunktionen unserer Produkte kontinuierlich zu verbessern.
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San Jose, Kalifornien
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Kanada – Toronto
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MICROCHIP PWM v4.2 Dreiphasig, niedrige Voltage Motorsteuerung [pdf] Benutzerhandbuch PWM v4.2, MPF300T, PWM v4.2 Dreiphasige Niederspannungtage Motorsteuerung, Dreiphasen-Niederspannungstage Motorsteuerung, Phase Niedrige Voltage Motorsteuerung, niedrige Lautstärketage Motorsteuerung, Voltage Motorsteuerung, Motorsteuerung, Steuerung |