MICROCHIP PWM v4.2 三相低电压tag电机控制
介绍 （问一个问题）
三相脉宽调制 (PWM) 生成基于载波的中心对齐 PWM，以触发三相逆变器的开关。该模块还引入了可配置的死区时间以避免死区短路。
可以引入延迟时间来同步多轴的多个三相 PWM 块实例，或者在多电平逆变器的情况下用于谐波消除。
概括 （问一个问题）
下表总结了三相 PWM IP 特性。
| 核心版 | 本文档适用于三相 PWM v4.2。 |
| 支持的设备系列 |
|
| 支持的工具流程 | 需要 Libero® SoC v11.8 或更高版本。 |
| 许可 | 为核心提供完整的加密RTL代码，使核心能够通过SmartDesign实例化。可以使用 Libero 软件执行仿真、综合和布局。三相 PWM 通过加密 RTL 进行许可，必须单独购买。有关更多信息，请参阅 三相脉宽调制. |
特征 （问一个问题）
三相 PWM 具有以下主要特点：
- 基于三个独立参考生成三相脉宽调制信号
- 引入延迟时间来调整两个三相 PWM 块之间的 PWM 周期相位
- 引入可配置的死区时间以避免逆变桥中的死区短路
- 启用或禁用信号以在一个系统时钟周期内关闭 PWM 输出信号
- 为其他模块生成定时脉冲，可配置为每个周期一个或两个脉冲
在 Libero Design Suite 中实现 IP 核 （问一个问题）
IP 核必须安装到 Libero® SoC 软件的 IP 目录中。 这是通过 Libero SoC 软件中的 IP 目录更新功能自动完成的，也可以从目录中手动下载 IP 核。
一旦 IP 核安装在 Libero SoC 软件 IP 目录中，就可以在 SmartDesign 工具中配置、生成和实例化该核，以便包含在 Libero 项目列表中。
设备利用率和性能 （问一个问题）
下表列出了用于三相 PWM 的器件利用率。
表 1. 三相 PWM 利用率
| 设备详细信息 | 资源 | 性能（兆赫） | 内存 | 数学块 | 全球芯片 | |||
| 家庭 | 设备 | 查找表 | 数字化光纤 | 大容量静态随机存取存储器 | μSRAM | |||
| PolarFire® SoC | MPFS250T | 433 | 44 | 200 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| PolarFire | 强积金300T | 433 | 44 | 200 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 智能融合®2 | M2S150 | 433 | 44 | 200 | 0 | 0 | 0 | 0 |
重要的：
- 此表中的数据是使用典型的综合和布局设置捕获的。 CDR 参考时钟源设置为专用，其他配置器值不变。
- 在运行时序分析以实现性能数字时，时钟被限制为 200 MHz。
功能描述 （问一个问题）
本节介绍三相 PWM 的实现细节。
下图显示了三相 PWM 的系统级框图。
图 1-1。三相 PWM 系统级框图
工作原理 （问一个问题）
三相逆变器是任何交流电机驱动器的核心。三相PWM产生的PWM脉冲驱动逆变桥。
下图所示为逆变桥。
图 1-2。三相逆变桥
三相两电平逆变器由三个电力电子开关（晶体管）组成，每个支路有两个用于电机绕组的每相。每条桥臂中的开关由互补脉冲驱动以切换相位 voltage 正负直流电压之间tage. 直流电压tag当三相脉冲中的至少一个有效时，e通过晶体管开关到达负载。在相或通道的这些高脉冲和低脉冲之间引入死区时间，以允许晶体管完全关断，从而使直流电源在工作期间不会短路
生成中心对齐 PWM （问一个问题）
在中心对齐 PWM 中，PWM 计数器从递减计数变为递增计数，然后再次递减计数，依此类推。下图表示中心对齐 PWM 的操作。只要模块不处于复位状态，即使 PWM 模块未使能，PWM 计数器也会保持运行。
图 1-3。中心对齐 PWM
死区时间和延迟时间 （问一个问题）
在关闭反相器的一个支路的一个晶体管与开启另一个晶体管之间引入时间延迟，以确保不会发生完全短路。这称为死区时间。
下图显示了死区时间插入。
图 1-4。死区时间插入
当单个系统中存在多个 PWM 块时，可以通过对 PWM 载波进行相移来消除一些谐波。该时间延迟被称为延迟时间。该时间延迟是由复位后生成载波的延迟造成的。
下图展示了如何引入延迟时间。
图 1-5。延迟时间的影响
三相 PWM 参数及接口信号 （问一个问题）
本节讨论三相 PWM GUI 配置器和 I/O 信号中的参数。
输入和输出信号 （问一个问题）
下表列出了三相 PWM 的输入和输出端口。
表 2-1。三相 PWM 输入和输出
| 信号名称 | 方向 | 描述 |
| 重置_i | 输入 | 异步低电平有效复位信号 |
| 系统时钟_i | 输入 | 系统时钟 |
| en_pwm_i | 输入 | 异步启用： 当设置为 0 时，PWM 输出被驱动为 0 当设置为 1 时，生成 PWM 输出。 |
| en_dual_trig_i | 输入 | 当设置为 1 时，PWM 在 midmatch_o 输出处每个周期产生两个均匀分布的触发脉冲。 当设置为 0 时，PWM 在 midmatch_o 输出处每个周期产生一个触发脉冲。 |
| va_i | 输入 | A 相占空比相对于 pwm_period |
| VB_i | 输入 | B 相占空比相对于 pwm_period |
| vc_i | 输入 | C 相占空比相对于 pwm_period |
| 脉宽调制周期_i | 输入 | 系统时钟时间中 PWM 的时间周期 |
| 死时间_i | 输入 | 死的时间 |
| 延迟时间_i | 输入 | 延时时间 |
| 中场比赛 | 输出 | 当 en_dual_trig_i 输入为 1 时，周期中间匹配中断在每个 PWM 周期产生两个脉冲；当 en_dual_trig_i 输入为 0 时，每个 PWM 周期产生一个脉冲。 |
| 脉宽调制_AH_O | 输出 | 用于高边开关的通道 A PWM |
| 脉宽调制_AL_O | 输出 | 用于低边开关的通道 A PWM |
| 脉宽调制_BH_O | 输出 | 用于高边开关的通道 B PWM |
| 脉宽调制_BL_O | 输出 | 用于低边开关的通道 B PWM |
| 脉宽调制_通道_O | 输出 | 用于高边开关的通道 C PWM |
| 脉宽调制_CL_O | 输出 | 用于低边开关的通道 C PWM |
时序图 （问一个问题）
本节讨论三相 PWM 时序图。
下图是三相PWM的时序图。
图 3-1。三相 PWM 时序图
试验台 （问一个问题）
一个统一的测试平台用于验证和测试三相PWM，称为用户测试平台。测试平台提供给
检查三相 PWM IP 的功能。
模拟 （问一个问题）
以下步骤描述了如何使用测试台模拟内核：
- 打开Libero SoC，单击 目录 选项卡，然后单击 解决方案-电机控制。
- 双击 三相脉宽调制 然后点击 好的。 与 IP 相关的文档列在下面 文档。
重要的： 如果你没有看到 目录 选项卡，点击 View, 打开 视窗 菜单，然后单击目录以使其可见。
图 4-1。 Libero SoC 目录中的三相 PWM IP 核
- 在 刺激层级 选项卡，单击测试台 ( Three_phase_pwm_tb.v )，指向 模拟 PreSynth 设计， 然后点击 以交互方式打开。
重要的： 如果你没有看到 刺激层次希 选项卡，点击 View, 打开 视窗 菜单，然后单击 刺激层级 使其可见。
图 4-2。 模拟预综合设计
ModelSim 打开测试台 file，如下图所示。
图 4-3。 ModelSim 仿真窗口
重要的： 如果仿真由于 .do 中指定的运行时间限制而中断 file，使用run -all命令完成模拟。
修订历史 （问一个问题）
修订历史描述了文档中实施的更改。更改按修订列出，从最新发布开始。
表 5-1。 修订记录
| 修订 | 日期 | 描述 |
| A | 03/2023 | 以下是该文档修订版 A 的更改列表： |
| 6.0 | — | 以下是本文档 6.0 版中更改的摘要。
|
| 5.0 | — | 以下是本文档 5.0 版中更改的摘要。
|
| 4.0 | — | 更新并合并了用户指南 |
| 3.0 | — | 以下是本文档 3.0 版中更改的摘要。
|
| 2.0 | — | 以下是本文档 2.0 版中更改的摘要。
|
| 1.0 | — | 1.0 版是本文档的首次发布。 |
微芯片 FPGA 支持 （问一个问题）
Microchip FPGA 产品组为其产品提供各种支持服务，包括客户服务、客户技术支持中心、 web站点和全球销售办事处。 建议客户参观
在联系支持之前获取 Microchip 在线资源，因为他们的问题很可能已经得到解答。
通过以下方式联系技术支持中心 web网站 www.microchip.com/support. 提及 FPGA 器件部件号，选择合适的案例类别，然后上传设计 files 同时创建技术支持案例。
联系客户服务以获得非技术产品支持，例如产品定价、产品升级、更新信息、订单状态和授权。
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微芯信息 （问一个问题）
微芯片 Web地点 （问一个问题）
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技术支持可通过 web网站位于： www.microchip.com/support
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