隨著控制理論的發(fā)展和高性能控制的需求,一般的單片或多片微處理器不能滿足復(fù)雜而先進(jìn)的控制算法,使得數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)成為這種應(yīng)用場(chǎng)合的首選器件。
構(gòu)成永磁無刷直流電機(jī)控制器,除了微處理器外還需要專用門陣列組合,以及響應(yīng)的存儲(chǔ)器和外圍芯片,這就使得芯片數(shù)量增加,軟件復(fù)雜,價(jià)格提高。針對(duì)這個(gè)問題,美國(guó)AD公司和TI公司相繼研制成功了以DSP為內(nèi)核的集成電機(jī)控制芯片。這些控制器不但具有高速信號(hào)處理和數(shù)字控制功能所必需的體系結(jié)構(gòu)特點(diǎn),而且有為電機(jī)控制應(yīng)用提供單片解決方案所必需的外圍設(shè)各。
永磁無刷直流電機(jī)原理
TMS320LF2407A是TI公司TMS320C24x系列中功能最強(qiáng)的一款DSP,該芯片與同系列其他DSP相比,有如下一些特點(diǎn):
采用高性能靜態(tài)CM0S技術(shù),供電電壓降為3.3V,減少控制器的功耗,40MIPS的執(zhí)行速度使得指令周期縮短到25ns(40MHz),從而提高了控制器的實(shí)時(shí)控制能力。
片內(nèi)高達(dá)32K字的FLASH程序存儲(chǔ)器,高達(dá)1.5K字的數(shù)據(jù)/程序RAM,544字雙端口RAM(DRRAM)和2K字的單口RAM(SARAM)。
兩個(gè)事件管理器模塊EVA和EVB,每個(gè)包括兩個(gè)16位通用定時(shí)器和8個(gè)16位的脈寬調(diào)制(PWM)通道。它們能夠?qū)崿F(xiàn):三相反相控制;PWM對(duì)稱和非對(duì)稱波形;當(dāng)外部引腳PDPINTx出現(xiàn)低電平時(shí),快速關(guān)閉PWM通道;可編程的PWM死區(qū)控制以防止上下橋臂同時(shí)輸出觸發(fā)脈沖;3個(gè)捕獲單元;片內(nèi)光電編碼器接口電路;16通道A/D轉(zhuǎn)換器。事件管理器模塊適用于控制交流感應(yīng)電機(jī)、無刷直流電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、多極電機(jī)和逆變器。
永磁無刷直流電機(jī)控制器
可擴(kuò)展的外部程序存儲(chǔ)器,總共192K字;64K字程序存儲(chǔ)器空間;64K字?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間;64K字I/O尋址空間。
看門狗定時(shí)器模塊(WDT)。
10位A/D轉(zhuǎn)換器,最小轉(zhuǎn)換時(shí)間為500ns,可選擇兩個(gè)事件管理器來觸發(fā)的兩個(gè)8通道輸入A/D轉(zhuǎn)換器或一個(gè)16位通道輸入的A/D轉(zhuǎn)換器。
控制器局域網(wǎng)(CAN)2.0B模塊。
串行通信接口(SCI)。
16位的串行外設(shè)接口(SPI)。
基于鎖相環(huán)的時(shí)鐘發(fā)生器。
高達(dá)40個(gè)可單獨(dú)編程或復(fù)用的通用輸入/輸出引腳(GPIO)。
5個(gè)外部中斷(電機(jī)驅(qū)動(dòng)保護(hù)、復(fù)位和兩個(gè)可屏蔽中斷)。
電源管理包括3種低功耗模式,并且能獨(dú)立將外設(shè)器件轉(zhuǎn)為低功耗模式。