MICROCHIP PWM v4.2 Driefasig laag voltage Motorbesturing
Invoering (Een vraag stellen)
De driefasige pulsbreedtemodulatie (PWM) genereert draaggolfgebaseerde, centraal uitgelijnde PWM om de schakelaars van een driefasige omvormer te activeren. De module introduceert ook een configureerbare dode tijd om dode kortsluitingen te voorkomen.
Er kan een vertragingstijd worden geïntroduceerd om meerdere driefasige PWM-blokinstanties voor meerassige synchronisatie te synchroniseren of voor harmonische annulering in het geval van omvormers met meerdere niveaus.
Samenvatting (Een vraag stellen)
De volgende tabel geeft een samenvatting van de driefasige PWM IP-kenmerken.
| Kernversie | Dit document is van toepassing op driefasige PWM v4.2. |
| Ondersteunde apparaatfamilies |
|
| Ondersteunde toolflow | Vereist Libero® SoC v11.8 of latere releases. |
| Licentieverlening | Voor de core wordt volledig gecodeerde RTL-code geleverd, waardoor de core kan worden geïnstantieerd met SmartDesign. Simulatie, synthese en lay-out kunnen worden uitgevoerd met Libero-software. Driefasige PWM heeft een licentie met gecodeerde RTL die afzonderlijk moet worden aangeschaft. Voor meer informatie, zie Driefasige PWM. |
Functies (Een vraag stellen)
Driefasige PWM heeft de volgende belangrijke kenmerken:
- Genereer driefasige pulsbreedtegemoduleerde signalen op basis van drie onafhankelijke referenties
- Introduceer een vertragingstijd om de fase van PWM-cycli tussen twee driefasige PWM-blokken aan te passen
- Voer een configureerbare dode tijd in om dode kortsluitingen in de omvormerbrug te voorkomen
- Signaal in- of uitschakelen om de PWM-uitgangssignalen binnen één systeemklokcyclus uit te schakelen
- Genereer timingpulsen voor andere blokken, configureerbaar als één of twee pulsen per periode
Implementatie van IP Core in Libero Design Suite (Een vraag stellen)
IP-kern moet worden geïnstalleerd in de IP-catalogus van de Libero® SoC-software. Dit gebeurt automatisch via de IP Catalog-updatefunctie in de Libero SoC-software, of de IP-kern kan handmatig uit de catalogus worden gedownload.
Zodra de IP-kern is geïnstalleerd in de IP-catalogus van de Libero SoC-software, kan de kern worden geconfigureerd, gegenereerd en geïnstantieerd binnen de SmartDesign-tool voor opname in de Libero-projectlijst.
Apparaatgebruik en prestaties (Een vraag stellen)
De volgende tabel geeft een overzicht van het apparaatgebruik dat wordt gebruikt voor driefasige PWM.
Tabel 1. Driefasig PWM-gebruik
| Apparaatdetails | Bronnen | Prestaties (MHz) | RAM's | Wiskundige blokken | Chip Globals | |||
| Familie | Apparaat | LUT's | DFF | LSRAM | μSRAM | |||
| PolarFire® SoC | MPFS250T | 433 | 44 | 200 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| PolarVuur | MPF300T | 433 | 44 | 200 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| SmartFusion® 2 | M2S150 | 433 | 44 | 200 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Belangrijk:
- De gegevens in deze tabel zijn vastgelegd met behulp van typische synthese- en lay-outinstellingen. CDR-referentieklokbron was ingesteld op Dedicated terwijl andere configuratorwaarden ongewijzigd waren.
- De klok is beperkt tot 200 MHz tijdens het uitvoeren van de timinganalyse om de prestatiecijfers te behalen.
Functionele beschrijving (Een vraag stellen)
In dit gedeelte worden de implementatiedetails van de driefasige PWM beschreven.
De volgende afbeelding toont het blokschema op systeemniveau van de driefasige PWM.
Figuur 1-1. Blokdiagram op systeemniveau van driefasige PWM
Theorie van de werking (Een vraag stellen)
De driefasige omvormer vormt de kern van elke AC-motoraandrijving. PWM-pulsen gegenereerd door de driefasige PWM sturen de inverterbrug aan.
De volgende afbeelding toont de omvormerbrug.
Figuur 1-2. Driefasige omvormerbrug
Een driefasige omvormer met twee niveaus bestaat uit drie elektronische vermogensschakelaars (transistors), twee in elke poot voor elke fase van de motorwikkeling. De schakelaars in elke poot worden aangedreven door complementaire pulsen om de fase vol te schakelentage tussen positieve en negatieve DC voltage. De DC voltage gaat door de transistorschakelaars naar de belasting wanneer ten minste één van de driefasige pulsen actief is. Tussen deze hoge en lage pulsen van een fase of kanaal wordt dode tijd geïntroduceerd om de transistor volledig uit te schakelen, zodat de DC-bron tijdens bedrijf niet wordt kortgesloten
Generatiecentrum uitgelijnde PWM (Een vraag stellen)
Bij centraal uitgelijnde PWM gaat de PWM-teller van aftellen naar optellen en weer aftellen, enzovoort. de volgende afbeelding geeft de werking van centraal uitgelijnde PWM weer. De PWM-teller blijft lopen zolang de module zich niet in de reset-status bevindt, zelfs als de PWM-module niet is ingeschakeld.
Figuur 1-3. Gecentreerd uitgelijnde PWM
Dode tijd en vertragingstijd (Een vraag stellen)
Er wordt een tijdsvertraging geïntroduceerd tussen het uitschakelen van een van de transistors van een tak van een inverter en het inschakelen van de andere transistor om ervoor te zorgen dat er geen dode kortsluiting ontstaat. Dit wordt dode tijd genoemd.
De volgende afbeelding toont de invoeging van de dode tijd.
Figuur 1-4. Dode tijd invoegen
Wanneer er meerdere PWM-blokken aanwezig zijn in een enkel systeem, kunnen sommige harmonischen worden geëlimineerd door de PWM-draaggolf in fase te verschuiven. Deze tijdvertraging wordt vertragingstijd genoemd. Met deze tijdsvertraging wordt rekening gehouden door de vertraging bij het genereren van draaggolven na het resetten.
De volgende afbeelding laat zien hoe de vertragingstijd wordt geïntroduceerd.
Figuur 1-5. Effect van vertragingstijd
Driefasige PWM-parameters en interfacesignalen (Een vraag stellen)
In deze sectie worden de parameters in de driefasige PWM GUI-configurator en I/O-signalen besproken.
Ingangen en uitgangen signalen (Een vraag stellen)
De volgende tabel bevat de invoer- en uitvoerpoorten van driefasige PWM.
Tabel 2-1. Ingangen en uitgangen van driefasige PWM
| Signaalnaam | Richting | Beschrijving |
| reset_i | Invoer | Asynchroon actief laag resetsignaal |
| sys_clk_i | Invoer | Systeem klok |
| nl_pwm_i | Invoer | Asynchroon maakt het volgende mogelijk: Indien ingesteld op 0, worden PWM-uitgangen naar 0 gestuurd. Indien ingesteld op 1, worden PWM-uitgangen gegenereerd. |
| en_dual_trig_i | Invoer | Wanneer ingesteld op 1, produceert PWM twee triggerpulsen die gelijkmatig per cyclus worden verdeeld aan de midmatch_o-uitgang. Wanneer ingesteld op 0, produceert PWM één triggerpuls per cyclus aan de midmatch_o-uitgang. |
| va_i | Invoer | Fase Een duty-cycle met betrekking tot pwm_period |
| vb_i | Invoer | Fase B-werkcyclus met betrekking tot pwm_period |
| vc_i | Invoer | Fase C-werkcyclus met betrekking tot pwm_period |
| pwm_periode_i | Invoer | Tijdsperiode van PWM in aantal systeemkloktijd |
| dode_tijd_i | Invoer | Dode tijd |
| vertraging_tijd_i | Invoer | Vertragingstijd |
| middenwedstrijd_o | Uitvoer | Periode halverwege de match-interrupt produceert twee pulsen per PWM-cyclus wanneer de en_dual_trig_i-ingang 1 is, en produceert één puls per PWM-cyclus wanneer de en_dual_trig_i-ingang 0 is. |
| PWM_AH_O | Uitvoer | Kanaal A PWM voor hoge zijschakelaar |
| PWM_AL_O | Uitvoer | Kanaal A PWM voor lage zijschakelaar |
| PWM_BH_O | Uitvoer | Kanaal B PWM voor hogezijschakelaar |
| PWM_BL_O | Uitvoer | Kanaal B PWM voor lage zijschakelaar |
| PWM_CH_O | Uitvoer | Kanaal C PWM voor hogezijschakelaar |
| PWM_CL_O | Uitvoer | Kanaal C PWM voor lage zijschakelaar |
Tijdschema's (Een vraag stellen)
In dit gedeelte wordt het driefasige PWM-timingdiagram besproken.
De volgende afbeelding toont het timingdiagram van driefasige PWM.
Figuur 3-1. Driefasig PWM-timingdiagram
Testbank (Een vraag stellen)
Er wordt een uniforme testbench gebruikt om driefasige PWM te verifiëren en te testen, ook wel gebruikerstestbench genoemd. Er wordt een testbank verstrekt
controleer de functionaliteit van de driefasige PWM IP.
Simulatie (Een vraag stellen)
In de volgende stappen wordt beschreven hoe u de kern kunt simuleren met behulp van de testbank:
- Open Libero SoC, klik Catalogus tabblad en klik vervolgens op Oplossingen-MotorControl.
- Dubbelklik Driefasige PWM en klik dan OK. De documentatie die aan het IP-adres is gekoppeld, vindt u onder Documentatie.
Belangrijk: Als u de Catalogus tabblad, klik View, open Vensters menu en klik vervolgens op Catalogus om het zichtbaar te maken.
Figuur 4-1. Driefasige PWM IP-kern in Libero SoC-catalogus
- Op de Stimulushiërarchie tabblad, klik op de testbench ( three_phase_pwm_tb.v ), wijs naar Simuleer PreSynth-ontwerp, en klik dan Interactief openen.
Belangrijk: Als u de Stimulus Hierartsjie tabblad, klik View, open Vensters menu en klik vervolgens op Stimulushiërarchie om het zichtbaar te maken.
Figuur 4-2. Pre-syntheseontwerp simuleren
ModelSim opent met de testbench file, zoals weergegeven in de volgende afbeelding.
Figuur 4-3. Venster ModelSim-simulatie
Belangrijk: Als de simulatie wordt onderbroken vanwege de looptijdlimiet die is opgegeven in de .do file, gebruik de opdracht run -all om de simulatie te voltooien.
Revisiegeschiedenis (Een vraag stellen)
De revisiegeschiedenis beschrijft de wijzigingen die in het document zijn doorgevoerd. De wijzigingen worden per revisie weergegeven, beginnend met de meest recente publicatie.
Tabel 5-1. Revisie geschiedenis
| Herziening | Datum | Beschrijving |
| A | 03/2023 | Hieronder volgt een lijst met wijzigingen in revisie A van het document:
|
| 6.0 | — | Hieronder volgt een samenvatting van de wijzigingen in revisie 6.0 van dit document.
|
| 5.0 | — | Hieronder volgt een samenvatting van de wijzigingen in revisie 5.0 van dit document.
|
| 4.0 | — | De gebruikershandleiding bijgewerkt en samengevoegd |
| 3.0 | — | Hieronder volgt een samenvatting van de wijzigingen in revisie 3.0 van dit document.
|
| 2.0 | — | Hieronder volgt een samenvatting van de wijzigingen in revisie 2.0 van dit document.
|
| 1.0 | — | Revisie 1.0 was de eerste publicatie van dit document. |
Microchip FPGA-ondersteuning (Een vraag stellen)
De Microchip FPGA-productgroep ondersteunt zijn producten met verschillende ondersteunende diensten, waaronder klantenservice, Customer Technical Support Center, a website en wereldwijde verkoopkantoren. Klanten wordt aangeraden om te bezoeken
Microchip online bronnen voordat u contact opneemt met de ondersteuning, aangezien het zeer waarschijnlijk is dat hun vragen al zijn beantwoord.
Neem contact op met het technische ondersteuningscentrum via de weblocatie bij www.microchip.com/support. Vermeld het onderdeelnummer van het FPGA-apparaat, selecteer de juiste case-categorie en upload het ontwerp files tijdens het maken van een aanvraag voor technische ondersteuning.
Neem contact op met de klantenservice voor niet-technische productondersteuning, zoals productprijzen, productupgrades, update-informatie, bestelstatus en autorisatie.
- Bel vanuit Noord-Amerika: 800.262.1060
- Bel vanuit de rest van de wereld 650.318.4460
- Faxen, overal ter wereld, 650.318.8044
Microchip-informatie (Een vraag stellen)
de microchip Webplaats (Een vraag stellen)
Microchip biedt online ondersteuning via onze weblocatie bij www.microchip.com/. Dit website wordt gebruikt om te maken files en informatie die gemakkelijk beschikbaar is voor klanten. Enkele van de beschikbare content omvat:
- Productondersteuning – Gegevensbladen en errata, toepassingsnotities en sample-programma's, ontwerpbronnen, gebruikershandleidingen en hardware-ondersteuningsdocumenten, nieuwste softwareversies en gearchiveerde software
- Algemene technische ondersteuning – Veelgestelde vragen (FAQ's), verzoeken om technische ondersteuning, online discussiegroepen, vermelding van leden van het Microchip-ontwerppartnerprogramma
- Bedrijf van Microchip – Productselectie- en bestelgidsen, laatste persberichten van Microchip, overzicht van seminars en evenementen, overzichten van verkoopkantoren, distributeurs en fabrieksvertegenwoordigers van Microchip
Meldingsservice voor productwijzigingen (Een vraag stellen)
De meldingsservice voor productwijzigingen van Microchip helpt klanten op de hoogte te blijven van Microchip-producten. Abonnees ontvangen een e-mailmelding wanneer er wijzigingen, updates, revisies of fouten zijn met betrekking tot een specifieke productfamilie of ontwikkelingstool die van belang is.
Om te registreren, ga naar www.microchip.com/pcn en volg de registratie-instructies.
Klantenservice (Een vraag stellen)
Gebruikers van Microchip-producten kunnen via verschillende kanalen hulp krijgen:
- Distributeur of vertegenwoordiger
- Lokaal verkoopkantoor
- Embedded Solutions Engineer (ESE)
- Technische ondersteuning
Klanten dienen contact op te nemen met hun distributeur, vertegenwoordiger of ESE voor ondersteuning. Lokale verkoopkantoren zijn ook beschikbaar om klanten te helpen. Een lijst met verkoopkantoren en locaties is opgenomen in dit document.
Technische ondersteuning is beschikbaar via de webwebsite op: www.microchip.com/support
Microchip Devices Code Beschermingsfunctie (Een vraag stellen)
Let op de volgende details over de codebeveiligingsfunctie op Microchip-producten:
- Microchipproducten voldoen aan de specificaties die in het betreffende Microchip-gegevensblad staan.
- Microchip is ervan overtuigd dat haar productfamilie veilig is wanneer deze op de beoogde manier, binnen de operationele specificaties en onder normale omstandigheden wordt gebruikt.
- Microchip waardeert en beschermt zijn intellectuele eigendomsrechten op agressieve wijze. Pogingen om de codebeschermingsfuncties van het Microchip-product te schenden, zijn ten strengste verboden en kunnen in strijd zijn met de Digital Millennium Copyright Act.
- Noch Microchip, noch enige andere fabrikant van halfgeleiders kan de veiligheid van zijn code garanderen. Codebescherming betekent niet dat wij garanderen dat het product "onbreekbaar" is. Codebescherming is voortdurend in ontwikkeling. Microchip streeft ernaar de codebeschermingsfuncties van onze producten voortdurend te verbeteren.
Juridische kennisgeving (Een vraag stellen)
Deze publicatie en de informatie hierin mogen alleen worden gebruikt met Microchip-producten, inclusief voor het ontwerpen, testen en integreren van Microchip-producten met uw toepassing. Gebruik van deze informatie op een andere manier is in strijd met deze voorwaarden. Informatie over apparaattoepassingen wordt alleen voor uw gemak verstrekt en kan worden vervangen door updates. Het is uw verantwoordelijkheid om ervoor te zorgen dat uw toepassing voldoet aan uw specificaties. Neem contact op met uw plaatselijke Microchip-verkoopkantoor voor aanvullende ondersteuning of verkrijg aanvullende ondersteuning op: www.microchip.com/enus/support/design-help/client-support-services.
DEZE INFORMATIE WORDT DOOR MICROCHIP GELEVERD "ZOALS HET IS". MICROCHIP GEEFT GEEN ENKELE VERKLARING OF GARANTIE VAN WELKE AARD DAN OOK, EXPLICIET OF IMPLICIET, SCHRIFTELIJK OF MONDELING, WETTELIJK OF ANDERSZINS, MET BETREKKING TOT DE INFORMATIE, INCLUSIEF MAAR NIET BEPERKT TOT ENIGE IMPLICIETE GARANTIES VAN NIET-INBREUK, VERKOOPBAARHEID EN GESCHIKTHEID VOOR EEN BEPAALD DOEL, OF GARANTIES MET BETREKKING TOT DE STAAT, KWALITEIT OF PRESTATIES ERVAN.
MICROCHIP IS IN GEEN GEVAL AANSPRAKELIJK VOOR ENIGE INDIRECTE, SPECIALE, PUNITIEVE, INCIDENTELE OF GEVOLGSCHADE, KOSTEN OF UITGAVEN VAN WELKE AARD DAN OOK IN VERBAND MET DE INFORMATIE OF HET GEBRUIK ERVAN, ONGEACHT DE OORZAAK, ZELFS ALS MICROCHIP OP DE HOOGTE IS GESTELD VAN DE MOGELIJKHEID OF ALS DE SCHADE VOORZIENBAAR IS. VOOR ZOVER TOEGESTAAN DOOR DE WET, ZAL DE TOTALE AANSPRAKELIJKHEID VAN MICROCHIP VOOR ALLE CLAIMS DIE OP ENIGERLEI WIJZE GERELATEERD ZIJN AAN DE INFORMATIE OF HET GEBRUIK ERVAN, HET BEDRAG VAN DE EVENTUELE KOSTEN DIE U RECHTSTREEKS AAN MICROCHIP HEBT BETAALD VOOR DE INFORMATIE, NIET OVERSCHRIJDEN.
Het gebruik van Microchip-apparaten in levensondersteunings- en/of veiligheidstoepassingen is geheel voor eigen risico van de koper, en de koper stemt ermee in Microchip te verdedigen, schadeloos te stellen en te vrijwaren van alle schade, claims, rechtszaken of kosten die voortvloeien uit dergelijk gebruik. Er worden geen licenties, impliciet of anderszins, overgedragen onder de intellectuele eigendomsrechten van Microchip, tenzij anders vermeld.
Handelsmerken (Een vraag stellen)
De naam en het logo van Microchip, het Microchip-logo, Adaptec, AVR, AVR-logo, AVR Freaks, BesTime, BitCloud, CryptoMemory, CryptoRF, dsPIC, flexPWR, HELDO, IGLOO, JukeBlox, KeeLoq, Kleer, LANCheck, LinkMD, maXStylus, maXTouch, MediaLB, megaAVR, Microsemi, Microsemi-logo, MOST, MOST-logo, MPLAB, OptoLyzer, PIC, picoPower, PICSTART, PIC32-logo, PolarFire, Prochip Designer, QTouch, SAM-BA, SenGenuity, SpyNIC, SST, SST-logo, SuperFlash, Symmetricom , SyncServer, Tachyon, TimeSource, tinyAVR, UNI/O, Vectron en XMEGA zijn gedeponeerde handelsmerken van Microchip Technology Incorporated in de VS en andere landen.
AgileSwitch, APT, ClockWorks, The Embedded Control Solutions Company, EtherSynch, Flashtec, Hyper Speed Control, HyperLight Load, Libero, motorBench, mTouch, Powermite 3, Precision Edge, ProASIC, ProASIC Plus, ProASIC Plus-logo, Quiet-Wire, SmartFusion, SyncWorld, Temux, TimeCesium, TimeHub, TimePictra, TimeProvider,
TrueTime en ZL zijn geregistreerde handelsmerken van Microchip Technology Incorporated in de VS. Adjacent Key Suppression, AKS, Analog-for-the-Digital Age, Any Capacitor, AnyIn, AnyOut, Augmented Switching, BlueSky, BodyCom, Clockstudio, CodeGuard, CryptoAuthentication, CryptoAutomotive , CryptoCompanion, CryptoController, dsPICDEM, dsPICDEM.net, Dynamic Average Matching, DAM, ECAN, Espresso T1S, EtherGREEN, GridTime, IdealBridge, In-Circuit Serial Programming, ICSP, INICnet, Intelligent Paralleling, IntelliMOS, Inter-Chip Connectivity, JitterBlocker, Knop-op-display, KoD, maxCrypto, maxView, memBrain, Mindi, MiWi, MPASM, MPF, MPLAB-gecertificeerd logo, MPLIB, MPLINK, MultiTRAK, NetDetach, Alwetende codegeneratie, PICDEM, PICDEM.net, PICkit, PICtail, PowerSmart, PureSilicon, QMatrix, REAL ICE, Ripple Blocker, RTAX , RTG4, SAMICE, Seriële Quad I/O, simpleMAP, SimpliPHY, SmartBuffer, SmartHLS, SMART-IS, storClad, SQI, SuperSwitcher, SuperSwitcher II, Switchtec, SynchroPHY, Total Endurance, Trusted Time, TSHARC, USBCheck, VariSense, VectorBlox, VeriPHY, ViewSpan, WiperLock, XpressConnect en ZENA zijn handelsmerken van Microchip Technology Incorporated in de VS en andere landen.
SQTP is een servicemerk van Microchip Technology Incorporated in de VS.
Het Adaptec-logo, Frequency on Demand, Silicon Storage Technology en Symmcom zijn gedeponeerde handelsmerken van Microchip Technology Inc. in andere landen.
GestIC is een geregistreerd handelsmerk van Microchip Technology Germany II GmbH & Co. KG, een dochteronderneming van Microchip Technology Inc., in andere landen.
Alle andere hierin genoemde handelsmerken zijn eigendom van hun respectievelijke bedrijven.
© 2023, Microchip Technology Incorporated en haar dochterondernemingen. Alle rechten voorbehouden.
ISBN: 978-1-6683-2167-6
Kwaliteitsmanagementsysteem (Een vraag stellen)
Voor informatie over de kwaliteitsmanagementsystemen van Microchip kunt u terecht op www.microchip.com/kwaliteit
Wereldwijde verkoop en service
Hoofdkantoor
2355 West Chandler Blvd.
Chandler, AZ 85224-6199
Telefoon: 480-792-7200
Fax: 480-792-7277
Technische ondersteuning:
www.microchip.com/support
Web Adres:
www.microchip.nl
Atlanta
Duluth, GA
Telefoon: 678-957-9614
Fax: 678-957-1455
Austin, TX
Telefoon: 512-257-3370
Boston
Westborough, MA
Telefoon: 774-760-0087
Fax: 774-760-0088
Chicago
Itasca, IL
Telefoon: 630-285-0071
Fax: 630-285-0075
Dalen
Addison, TX
Telefoon: 972-818-7423
Fax: 972-818-2924
Detroit
Novi, MI
Telefoon: 248-848-4000
Houston, TX
Telefoon: 281-894-5983
Indiaas
Noblesville, IN
Telefoon: 317-773-8323
Fax: 317-773-5453
Telefoon: 317-536-2380
Los Angeles
Missie Viejo, CA
Telefoon: 949-462-9523
Fax: 949-462-9608
Telefoon: 951-273-7800
Raleigh, NC
Telefoon: 919-844-7510
New York, NY
Telefoon: 631-435-6000
San Jose, Californië
Telefoon: 408-735-9110
Telefoon: 408-436-4270
Canada – Toronto
Telefoon: 905-695-1980
Fax: 905-695-2078
Documenten / Bronnen
 |
MICROCHIP PWM v4.2 Driefasig laag voltage Motorbesturing [pdf] Gebruikershandleiding PWM v4.2, MPF300T, PWM v4.2 Driefasig laag voltage Motorbesturing, driefasig laag voltage Motorbesturing, fase laag voltage Motorbesturing, laag voltage Motorcontrole, Voltage Motorbesturing, Motorbesturing, Controle |
