MICROCHIP PWM v4.2 Трифазний низький об'ємtage Контроль двигуна

MICROCHIP PWM v4.2 Трифазний низький об'ємtage Контроль двигуна

Зміст приховати

вступ (Задати питання)

Трифазна широтно-імпульсна модуляція (ШІМ) генерує ШІМ на основі несучої, вирівняний по центру, щоб запускати перемикачі трифазного інвертора. Модуль також вводить настроюваний час простою, щоб уникнути короткого замикання.
Час затримки може бути введений для синхронізації кількох трифазних блоків ШІМ для багатоосьових або для компенсації гармонік у випадку багаторівневих інверторів.

Резюме (Задати питання)

У наведеній нижче таблиці наведено підсумкові характеристики трифазного ШІМ IP.

Основна версія Цей документ стосується трифазної ШІМ версії 4.2.
Підтримувані сімейства пристроїв
  • SoC PolarFire®
  • PolarFire
  • RTG4
  • IGLOO® 2
  • SmartFusion® 2
Підтримуваний поток інструментів Потрібен Libero® SoC версії 11.8 або пізнішої версії.
Ліцензування Для ядра надається повний зашифрований RTL-код, що дає змогу створити екземпляр ядра за допомогою SmartDesign. Моделювання, синтез і макет можна виконувати за допомогою програмного забезпечення Libero. Трифазний ШІМ ліцензується із зашифрованим RTL, який необхідно придбати окремо. Для отримання додаткової інформації див Трифазний ШІМ.
особливості (Задати питання)

Трифазний ШІМ має такі ключові особливості:

  • Генеруйте трифазні сигнали з широтно-імпульсною модуляцією на основі трьох незалежних опорних значень
  • Введіть час затримки для регулювання фази циклів ШІМ між двома трифазними блоками ШІМ
  • Введіть настроюваний час простою, щоб уникнути короткого замикання в інверторному мосту
  • Увімкніть або вимкніть сигнал для вимкнення вихідних сигналів ШІМ протягом одного циклу тактової частоти системи
  • Генеруйте імпульси синхронізації для інших блоків, які можна налаштувати як один або два імпульси за період
Впровадження IP Core в Libero Design Suite (Задати питання)

IP-ядро має бути встановлено в IP-каталог програмного забезпечення Libero® SoC. Це робиться автоматично за допомогою функції оновлення каталогу IP у програмному забезпеченні Libero SoC, або ядро ​​IP можна завантажити вручну з каталогу.
Після встановлення IP-ядра в IP-каталог програмного забезпечення Libero SoC його можна налаштувати, створити та створити в інструменті SmartDesign для включення до списку проектів Libero.

Використання та продуктивність пристрою (Задати питання) 

У наведеній нижче таблиці наведено використання пристрою, що використовується для трифазної ШІМ.

Таблиця 1. Використання трифазної ШІМ

Деталі пристрою Ресурси Продуктивність (МГц) ОЗУ Математичні блоки Чіп Глобалс
Сім'я пристрій LUTs DFF LSRAM μSRAM
SoC PolarFire® 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

символ Важливо: 

  1. Дані в цій таблиці зібрано за допомогою типових налаштувань синтезу та компонування. Джерело опорного тактового сигналу CDR було встановлено на Dedicated, а інші значення конфігуратора не змінено.
  2. Тактова частота обмежена 200 МГц під час виконання аналізу синхронізації для досягнення показників продуктивності.

Функціональний опис (Задати питання) 

У цьому розділі описано деталі впровадження трифазної ШІМ.
На наступному малюнку показано структурну схему трифазного ШІМ на системному рівні.

Малюнок 1-1. Блок-схема трифазного ШІМ на системному рівні

Функціональний опис

Теорія функціонування (Задати питання)

Трифазний інвертор є основою будь-якого двигуна змінного струму. Імпульси ШІМ, що генеруються трифазним ШІМ, керують мостом інвертора.
На наступному малюнку показано інверторний міст.

Малюнок 1-2. Трифазний інверторний міст

Теорія функціонування

Трифазний дворівневий інвертор складається з трьох силових електронних перемикачів (транзисторів), по два в кожній ніжці для кожної фази обмотки двигуна. Перемикачі на кожній нозі керуються комплементарними імпульсами для перемикання об’єму фазиtage між позитивним і негативним об’ємом постійного струмуtagд. DC voltage проходить через транзисторні ключі до навантаження, коли хоча б один із трифазних імпульсів активний. Мертвий час вводиться між цими високими та низькими імпульсами фази або каналу, щоб дозволити транзистору повністю вимкнутися, щоб джерело постійного струму не замикалося під час роботи.

ШІМ з центром генерації (Задати питання)

У вирівняному по центру ШІМ лічильник ШІМ переходить від зворотного відліку до підйомного відліку, щоб знову зменшити відлік і так далі. на наступному малюнку показано роботу ШІМ, вирівняного по центру. ШІМ-лічильник продовжує працювати, поки модуль не перебуває в стані скидання, навіть якщо ШІМ-модуль не ввімкнено.

Малюнок 1-3. Вирівняний по центру ШІМ

ШІМ з центром генерації

Мертвий час і час затримки (Задати питання)

Між вимиканням одного з транзисторів ніжки інвертора до вмикання іншого транзистора вводиться час затримки, щоб гарантувати, що не виникає короткого замикання. Це називається мертвим часом.
На наступному малюнку показано вставку мертвого часу.

Малюнок 1-4. Вставка мертвого часу

Мертвий час і час затримки

Коли в одній системі присутні кілька блоків ШІМ, деякі гармоніки можна усунути за допомогою фазового зсуву несучої хвилі ШІМ. Ця затримка називається часом затримки. Ця затримка часу пояснюється затримкою генерації несучих хвиль після скидання.

На наступному малюнку показано, як вводиться час затримки.

Малюнок 1-5. Вплив часу затримки 

Мертвий час і час затримки

Параметри трифазної ШІМ та сигнали інтерфейсу (Задати питання)

У цьому розділі розглядаються параметри конфігуратора графічного інтерфейсу трифазного PWM і сигнали введення/виведення.

Вхідні та вихідні сигнали (Задати питання)

У наступній таблиці наведено вхідні та вихідні порти трифазної ШІМ.

Таблиця 2-1. Входи та виходи трифазного ШІМ

Назва сигналу Напрямок опис
reset_i Введення Асинхронний активний низький сигнал скидання
sys_clk_i Введення Системний годинник
en_pwm_i Введення Асинхронний дозволяє:
Якщо встановлено значення 0, виходи ШІМ приводяться до 0. Якщо встановлено значення 1, генеруються виходи ШІМ.
en_dual_trig_i Введення Якщо встановлено значення 1, ШІМ створює два тригерні імпульси, рівномірно розподілені за цикл на виході midmatch_o.
Якщо встановлено значення 0, ШІМ створює один імпульс запуску за цикл на виході midmatch_o.
va_i Введення Робочий цикл фази A щодо pwm_period
vb_i Введення Робочий цикл фази B щодо pwm_period
vc_i Введення Робочий цикл фази C щодо pwm_period
pwm_period_i Введення Період часу ШІМ у кількості часу системного годинника
dead_time_i Введення Мертвий час
час_затримки_i Введення Час затримки
midmatch_o Вихід Переривання середини збігу створює два імпульси за цикл ШІМ, коли вхід en_dual_trig_i дорівнює 1, і створює один імпульс за цикл ШІМ, коли вхід en_dual_trig_i дорівнює 0.
PWM_AH_O Вихід Канал А ШІМ для перемикача високої сторони
PWM_AL_O Вихід Канал А ШІМ для нижнього перемикача
PWM_BH_O Вихід Канал B ШІМ для перемикача високої сторони
PWM_BL_O Вихід Канал B ШІМ для нижнього перемикача
PWM_CH_O Вихід Канал C ШІМ для високого бокового перемикача
PWM_CL_O Вихід Канал C ШІМ для нижнього перемикача

Хронометражні діаграми (Задати питання)

У цьому розділі розглядається трифазна схема синхронізації ШІМ.

На наступному малюнку показано часову діаграму трифазної ШІМ.

Малюнок 3-1. Трифазна ШІМ-схема синхронізації

Хронометражні діаграми

Тестовий стенд (Задати питання)

Уніфікований тестовий стенд використовується для перевірки та тестування трифазної ШІМ, який називається тестовим стендом користувача. Testbench надається
перевірте працездатність трифазного ШІМ ІП.

Симуляція (Задати питання)

Наступні кроки описують, як симулювати ядро ​​за допомогою тестового стенду:

  1. Відкрийте Libero SoC, натисніть Каталог вкладку, а потім натисніть Рішення-MotorControl.
  2. Двічі клацніть Трифазний ШІМ а потім натисніть добре. Документація, пов’язана з IP, перерахована нижче Документація.
    символ Важливо: Якщо ви не бачите Каталог вкладку, натисніть View, ВІДЧИНЕНО вікна меню, а потім натисніть «Каталог», щоб зробити його видимим.
    Малюнок 4-1. Трифазне IP-ядро з ШІМ у каталозі Libero SoC
    Симуляція
  3. На Ієрархія стимулів вкладку, клацніть тестовий стенд ( three_phase_pwm_tb.v ), вкажіть на Імітація PreSynth Design, а потім натисніть Відкрити в інтерактивному режимі.

символ Важливо: Якщо ви не бачите Стимул Hierarхи вкладку, натисніть View, ВІДЧИНЕНО вікна меню, а потім натисніть кнопку Ієрархія стимулів щоб зробити його видимим.

Малюнок 4-2. Симуляція проектування перед синтезом 

Симуляція

ModelSim відкривається з тестовим стендом file, як показано на наступному малюнку.

Малюнок 4-3. Вікно моделювання ModelSim

Симуляція

Важливо: Якщо моделювання перервано через обмеження часу виконання, указане в .do file, скористайтеся командою run -all, щоб завершити симуляцію.

Історія версій (Задати питання)

Історія переглядів описує зміни, внесені в документ. Зміни перераховані за версіями, починаючи з останньої публікації.

Таблиця 5-1. Історія версій

Ревізія Дата опис
A 03/2023 Нижче наведено список змін у версії А документа:
6.0 Нижче наведено короткий огляд змін версії 6.0 цього документа.
  • Розділи «Ключові функції» та «Підтримувані сімейства» додано до «Овер».view розділ.
  • Розділ «Інверторний міст для двигунів змінного струму» було перейменовано в «Теорія роботи» в Overview розділ.
5.0 Нижче наведено короткий огляд змін версії 5.0 цього документа.
  • У структурну схему трифазного ШІМ додано новий висновок.
  • Додано запис en_dual_trig_i у вхідних і вихідних портах таблиці трифазної ШІМ.
  • Видалено розділ «Параметри конфігурації» з розділу «Реалізація обладнання».
  • Оновлений звіт про використання ресурсів значень трифазної ШІМ у таблиці.
4.0 Оновлено та об’єднано посібник користувача
3.0 Нижче наведено короткий огляд змін версії 3.0 цього документа.
  • Оновлено таблицю входів і виходів трифазної ШІМ.
2.0 Нижче наведено короткий огляд змін версії 2.0 цього документа.
  • Оновлено назву посібника користувача.
  • Оновлено таблицю входів і виходів трифазної ШІМ.
1.0 Версія 1.0 була першою публікацією цього документа.

Підтримка Microchip FPGA (Задати питання)

Група продуктів Microchip FPGA підтримує свої продукти різними службами підтримки, включаючи службу підтримки клієнтів, центр технічної підтримки клієнтів, webсайт, а також офіси продажів по всьому світу. Клієнтам пропонують відвідати
Інтернет-ресурси Microchip, перш ніж звертатися в службу підтримки, оскільки дуже ймовірно, що на їхні запити вже надано відповіді.

Зверніться до Центру технічної підтримки через webсайт за адресою www.microchip.com/support. Вкажіть номер частини пристрою FPGA, виберіть відповідну категорію корпусу та завантажте дизайн files під час створення запиту технічної підтримки.

Зверніться до служби підтримки клієнтів, щоб отримати нетехнічну підтримку продукту, як-от ціни на продукт, оновлення продукту, оновлення інформації, статус замовлення та авторизацію.

  • Телефонуйте з Північної Америки 800.262.1060
  • З усього світу телефонуйте 650.318.4460
  • Факс з будь-якої точки світу, 650.318.8044

Інформація про мікрочіп (Задати питання)

Мікрочіп Webсайт (Задати питання)

Microchip надає онлайн-підтримку через наш webсайт за адресою www.microchip.com/. Це webсайт використовується для виготовлення fileі інформація, легко доступна клієнтам. Деякі з доступного вмісту включають:

  • Підтримка продукту – Специфікації та помилки, примітки до застосування та sampпрограмні файли, ресурси дизайну, посібники користувача та документи підтримки обладнання, останні версії програмного забезпечення та архівне програмне забезпечення
  • Загальна технічна підтримка – Часті запитання (FAQ), запити на технічну підтримку, онлайн-групи обговорень, список учасників партнерської програми Microchip design
  • Бізнес компанії Microchip – Посібники з вибору продукції та замовлення, останні прес-релізи Microchip, перелік семінарів і заходів, перелік офісів продажів, дистриб’юторів і представників фабрик Microchip.

Служба сповіщень про зміну продукту (Задати питання)

Служба сповіщень про зміну продукту від Microchip допомагає тримати клієнтів в курсі продуктів Microchip. Підписники отримуватимуть сповіщення електронною поштою щоразу про зміни, оновлення, перегляди чи помилки, пов’язані з певним сімейством продуктів або інструментом розробки, що їх цікавить.

Для реєстрації перейдіть на www.microchip.com/pcn та дотримуйтесь інструкцій щодо реєстрації.

Підтримка клієнтів (Задати питання)

Користувачі продуктів Microchip можуть отримати допомогу декількома каналами:

  • Дистриб'ютор або представник
  • Місцевий офіс продажу
  • Інженер із вбудованих рішень (ESE)
  • Технічна підтримка

Клієнти повинні звернутися до свого дистриб’ютора, представника або ESE для отримання підтримки. Місцеві офіси продажу також доступні для допомоги клієнтам. У цьому документі міститься перелік торгових офісів і місць розташування.

Технічна підтримка доступна через webсайт за адресою: www.microchip.com/support

Функція захисту коду пристроїв Microchip (Задати питання)

Зверніть увагу на такі деталі функції захисту коду на продуктах Microchip:

  • Продукти Microchip відповідають специфікаціям, що містяться в їхніх конкретних даних Microchip.
  • Компанія Microchip вважає, що її сімейство продуктів є безпечним за умови використання за призначенням, у межах робочих специфікацій і за нормальних умов.
  • Microchip цінує та агресивно захищає свої права інтелектуальної власності. Спроби порушити функції захисту коду продукту Microchip суворо заборонені та можуть порушувати Закон про захист авторських прав у цифрову епоху.
  • Ні Microchip, ні будь-який інший виробник напівпровідників не може гарантувати безпеку свого коду. Захист коду не означає, що ми гарантуємо, що продукт є «незламним». Захист коду постійно розвивається. Microchip прагне постійно вдосконалювати функції захисту коду наших продуктів.

Юридична інформація (Задати питання)

Цю публікацію та наведену тут інформацію можна використовувати лише з продуктами Microchip, у тому числі для розробки, тестування та інтеграції продуктів Microchip у вашу програму. Використання цієї інформації в будь-який інший спосіб порушує ці умови. Інформація щодо програм пристрою надається лише для вашої зручності та може бути замінена оновленнями. Ви несете відповідальність за те, щоб ваша програма відповідала вашим вимогам. Щоб отримати додаткову підтримку, зверніться до місцевого відділу продажів Microchip або за адресою www.microchip.com/enus/support/design-help/client-support-services.

ЦЯ ІНФОРМАЦІЯ НАДАЄТЬСЯ MICROCHIP «ЯК Є». MICROCHIP НЕ РОБИТЬ ЖОДНИХ ЗАЯВ АБО ГАРАНТІЙ БУДЬ-ЯКОГО ВИДУ, ЯВНИХ АБО НЕПРЯМИХ, ПИСЬМОВИХ АБО УСНИХ, СТАТУТНИХ АБО ІНШИХ, ПОВ’ЯЗАНИХ З ІНФОРМАЦІЄЮ, ВКЛЮЧАЮЧИ, АЛЕ НЕ ОБМЕЖУЮЧИСЬ, БУДЬ-ЯКІ НЕПРЯМІ ГАРАНТІЇ НЕПОРУШЕННЯ, ПРИДАТНІСТЬ ДЛЯ ПРОДАЖУ ТА ВІДПОВІДНІСТЬ ДЛЯ КОНКРЕТНОЇ МЕТИ АБО ГАРАНТІЇ, ПОВ’ЯЗАНІ З ЙОГО СТАНОМ, ЯКІСТЮ АБО ПРОДУКТИВНОСТЮ.

MICROCHIP НЕ НЕСЕ ВІДПОВІДАЛЬНОСТІ ЗА БУДЬ-ЯКІ НЕПРЯМІ, СПЕЦІАЛЬНІ, ШТРАФНІ, ВИПАДКОВІ АБО НЕПРЯМІ ВТРАТИ, ПОШКОДЖЕННЯ, ВАРТІСТЬ АБО ВИТРАТИ БУДЬ-ЯКОГО ВИДУ, ПОВ’ЯЗАНІ З ІНФОРМАЦІЄЮ АБО ЇЇ ВИКОРИСТАННЯМ, НЕЗАЛЕЖНО ЩО БУЛИ СПРИЧИНЕНІ, НАВІТЬ ЯКЩО КОМПАНІЮ MICROCHIP ПОВІДОМИЛИ ПРО МОЖЛИВІСТЬ АБО ЗБИТКИ ПЕРЕДБАЧЕНІ. У ПОВНОМУ МІРІ, ДОЗВОЛЕНОМУ ЗАКОНОМ, ЗАГАЛЬНА ВІДПОВІДАЛЬНІСТЬ MICROCHIP ЗА УСІМИ ПРЕТЕНЗІЯМИ, БУДЬ-ЯКИМ СПОСОБОМ ПОВ’ЯЗАНИМИ З ІНФОРМАЦІЄЮ АБО ЇЇ ВИКОРИСТАННЯМ, НЕ ПЕРЕВИЩАЄ СУМУ ЗБОРУ, ЯКЩО ІСНУЄ, ЯКУ ВИ СПЛАТИЛИ БЕЗПОСЕРЕДНЯ MICROCHIP ЗА ІНФОРМАЦІЮ.

Використання пристроїв Microchip для забезпечення життєзабезпечення та/або забезпечення безпеки здійснюється повністю на ризик покупця, і покупець погоджується захищати, відшкодовувати збитки та звільняти Microchip від будь-яких збитків, претензій, позовів або витрат, що виникають у результаті такого використання. Жодні ліцензії не передаються, опосередковано чи іншим чином, за будь-якими правами інтелектуальної власності Microchip, якщо не зазначено інше.

Торгові марки (Задати питання)

Назва та логотип Microchip, логотип Microchip, Adaptec, AVR, логотип AVR, AVR Freaks, BesTime, BitCloud, CryptoMemory, CryptoRF, dsPIC, flexPWR, HELDO, IGLOO, JukeBlox, KeeLoq, Kleer, LANCheck, LinkMD, maXStylus, maXTouch, MediaLB, megaAVR, Microsemi, логотип Microsemi, MOST, логотип MOST, MPLAB, OptoLyzer, PIC, picoPower, PICSTART, логотип PIC32, PolarFire, Prochip Designer, QTouch, SAM-BA, SenGenuity, SpyNIC, SST, логотип SST, SuperFlash, Symmetricom , SyncServer, Tachyon, TimeSource, tinyAVR, UNI/O, Vectron і XMEGA є зареєстрованими товарними знаками Microchip Technology Incorporated у США та інших країнах.

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, логотип ProASIC Plus, Quiet- Wire, SmartFusion, SyncWorld, Temux, TimeCesium, TimeHub, TimePictra, TimeProvider,

TrueTime і ZL є зареєстрованими торговими марками Microchip Technology Incorporated у США. 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, Кнопка на дисплеї, KoD, maxCrypto, максView, memBrain, Mindi, MiWi, MPASM, MPF, MPLAB Certified logo, MPLIB, MPLINK, MultiTRAK, NetDetach, Omniscient Code Generation, PICDEM, PICDEM.net, PICkit, PICtail, PowerSmart, PureSilicon, QMatrix, REAL ICE, Ripple Blocker, RTAX , RTG4, SAMICE, Serial 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 і ZENA є товарними знаками Microchip Technology Incorporated у США та інших країнах.

SQTP є знаком обслуговування Microchip Technology Incorporated у США

Логотип Adaptec, Frequency on Demand, Silicon Storage Technology і Symmcom є зареєстрованими торговими марками Microchip Technology Inc. в інших країнах.

GestIC є зареєстрованою торговою маркою Microchip Technology Germany II GmbH & Co. KG, дочірньої компанії Microchip Technology Inc., в інших країнах.

Усі інші торгові марки, згадані тут, є власністю відповідних компаній.

© 2023, Microchip Technology Incorporated та її дочірні компанії. Всі права захищені.

ISBN: 978-1-6683-2167-6

Система управління якістю (Задати питання)

Для отримання інформації щодо систем управління якістю Microchip відвідайте веб-сайт www.microchip.com/quality

Продажі та обслуговування по всьому світу

Корпоративний офіс
2355 West Chandler Blvd.
Чандлер, AZ 85224-6199
тел.: 480-792-7200
Факс: 480-792-7277
Технічна підтримка:
www.microchip.com/support
Web Адреса:
www.microchip.com
Атланта
Дулут, Джорджія
тел.: 678-957-9614
Факс: 678-957-1455
Остін, Техас
тел.: 512-257-3370
Бостон
Вестборо, Массачусетс
тел.: 774-760-0087
Факс: 774-760-0088
Чикаго
Ітаска, Іллінойс
тел.: 630-285-0071
Факс: 630-285-0075
Даллас
Аддісон, Техас
тел.: 972-818-7423
Факс: 972-818-2924
Детройт
Нові, М.І
тел.: 248-848-4000
Х'юстон, Техас
тел.: 281-894-5983
Індіанаполіс
Ноблсвіль, Індіана
тел.: 317-773-8323
Факс: 317-773-5453
тел.: 317-536-2380
Лос-Анджелес
Місія В'єхо, Каліфорнія
тел.: 949-462-9523
Факс: 949-462-9608
тел.: 951-273-7800
Ролі, Північна Кароліна
тел.: 919-844-7510
Нью-Йорк, Нью-Йорк
тел.: 631-435-6000
Сан-Хосе, Каліфорнія
тел.: 408-735-9110
тел.: 408-436-4270
Канада – Торонто
тел.: 905-695-1980
Факс: 905-695-2078

MICROCHIP PWM v4.2 Трифазний низький об'ємtage Контроль двигуна

Документи / Ресурси

MICROCHIP PWM v4.2 Трифазний низький об'ємtage Контроль двигуна [pdfПосібник користувача
ШІМ версії 4.2, MPF300T, ШІМ версії 4.2 Трифазна низька гучністьtage Керування двигуном, трифазний низький об’ємtage Керування двигуном, низький рівень фазиtage Керування двигуном, низька гучністьtage Управління двигуном, томtage Управління двигуном, керування двигуном, керування

Список літератури

Залиште коментар

Ваша електронна адреса не буде опублікована. Обов'язкові поля позначені *