DesignDRIVE 工业伺服解决方案and AC 逆变器驱动

可创建多种工业驱动设计的集中工具

借助以下优势实现工业驱动、伺服控制评估和开发的跨越式进步:

  • 电机矢量控制使用示例,融合了力矩、速度和位置
  • 多个电流感应拓扑
  • 模拟和数字位置感应器接口
  • 灵活实时连接
  • 平台版本系列


单击下列方框,以获得更详细的信息
Design Drive 图例示意图 System Protection Multi-axis, multi-level and flexible PWMs High-performance, high-precision and smart sensing Position Manager technology Performance for real-time industrial motor control Industrial communications C2000 MCU differentiated architecture for drive control

工业通信

  • 解决方案支持可缩短工程设计月数

处理

  • 适用于实时工业电机控制的性能

驱动控制 SOC

  • 用于驱动控制的 C2000 MCU 差异化架构

配有传感器的 FOC 软件

  • 支持全面且面向未来

驱动

  • 多轴、多级且灵活的 PWM

保护功能

  • 系统保护

感应

  • 高性能、高精度
    以及智能感应

位置传感器管理

  • 位置管理器技术

配有传感器的 FOC 软件

  • 全面的支持节省了所需的工程设计月数
    • 快速电流环路
    • 3 个电流/电压传感选项
    • 5 个位置传感器选项
    • 过流保护
计算和变形
  • • 快速电流环路实现
       ‐ 在 200MHz 下,C28x 上为 < 1.5 us
  • TMU 加速 空间矢量调制、帕克、克拉克
  • • 固有的 PMSM 支持(可移植到异步机)
  • • 从 PiccoloTM F2807x 扩展到 DeflinoTM F2837xMCU
观测器
  • • 增强型滑模观测器(可选)
  • InstaSPIN™ FAST™ 软件编码器
  • • 需要进行电压管理
回路控制
  • • 位置、速度和扭矩控制环路
  • • 合算的电源线路设计
  • • 实现最佳剖面、移动轨道
驱动和保护
  • • 高度可配置的 PWM
  • • 灵活的片上跳闸源路由和资格限定
  • • 高分辨率 PWM
感应
  • • 驱动器支持并行 Σ∆、磁通门和分流传感
  • • 可在电流检测硬件上编程
  • • 50ns 传播延迟保护 - 过流至 PWM 跳闸
工业通信
  • • CANOpen 堆栈(第三方)
  • • EtherCAT 堆栈 (ETG)
位置管理器技术
  • • 提供对数字和模拟位置传感器的片上主设备支持:EnDat 2.2、BiSS-C、解析器、SIN/COS、增量及其他
  • • 展现每条 API 命令用法的项目示例
  • • 模拟传感器和绝对编码器性能结果
驱动控制 SOC


右方框图

工业通信


解决方案支持可缩短工程设计月数

  • EtherCAT 堆栈参考
  • 电力线通信
  • CANOpen
查看 ETHERCAT TI Design 参考设计
工业通信图

位置管理器技术


  • 与自定义解决方案相比节省至少 10% 的开发工作
  • 将系统成本最高降低 10%
  • 支持领先的模拟和数字位置传感器,包括解析器、SIN/COS、QEP、BiSS-C 以及 EnDAT2.2
  • 参考软件、示例软件经测试符合兼容性要求且面向未来
位置管理器图
传感器类型 速度 测试长度 分辨率 C2000™ MCU 支持的器件 技术文档
增量 ~ 12,000 rpm 不适用 取决于编码器 TMS320F2803x、TMS320F2806x、TMS320F2807x、TMS320F2837xS、TMS320F2837xD
EnDat 2.2/2.1 8 MHz 100 m 高达 35 位 TMS320F28379S、TMS320F28379D
BiSS-C 5 MHz 100 m 高达 26 位 TMS320F28379S、TMS320F28379D
t-format (Tamagawa) 2.5 MHz 100 m 高达 24 位 TMS320F28379S、TMS320F28379D
SIN/COS ~ 12,000 rpm 1 m <0.0025º TMS320F2807x、TMS320F2837xS、TMS320F2837xD1
解析器 > 3,000 rpm ~1 m >13.47 ENOB TMS320F2802x、TMS320F2807x、TMS320F2837xS、TMS320F2837xD1

1 此项目可移植到其他 C2000 MCU 系列,但此时尚未通过 controlSUITE™ 软件发布。

高性能、高精度和智能感应

ADC

具有零抖动的全部三个电机相位和直流总线的精准并行取样

ADC 后处理

片上硬件将降低 ADC ISR 复杂度;缩短电流环路周期

Δ-Σ 滤波器模块 (SDFM)

凭借增强的 Δ-Σ 调制器实现电隔离,如 TI 的AMC1304

传感芯片剖面图

多轴、多级且灵活的 PWM


多达 12 个 ePWM 对

可生成具有适合多轴或多级逆变器的死区的高端/低端 PWM


影子寄存器

一次性全局重新加载至活跃寄存器

高分辨率 PWM 过渡

为占空比、期间、死区以及相位偏移提供 150ps 步骤,以实现 99% 的更高精度


双缓冲(影子)寄存器

在使用 PWM 寄存器时允许更新;同步加载

PWM 相位关系和计时器同步

实现基于时间的高级控制:

  • PWM 波形之间可配置的相位偏移和时间同步
  • 支持每个 PWM 相位值的逐周期调制
驱动和 ePWM 图
    时基同步触发于:
  • 周期事件/零事件/SYNCIN 事件/软件同步事件
    影子加载同步发生于:
  • 周期事件/零事件/软件同步事件
  • 跨模块同步寄存器更新
  • 比较逻辑 C 和 D 以获得更好的 ADC SOC 定位、中断或者重置 Σ∆ 滤波器
  • 数字比较中可限定跳变的预配置逻辑操作选项
 

系统保护


模拟比较器

片上过压保护消除了外部组件;完全模拟跳闸路径;生成了 STO。50ns 跳闸检测时间!

数字比较

当选定的逻辑评估为真时,生成事件。自跳闸区输入、ePWM 交叉开关或输入交叉开关的输入。跳闸和同步 PWM、触发 ADC 并生成中断。

ePWM 交叉开关

超过 60 个片上跳闸源,包括模拟比较、ADC、SD 滤波器、捕获、ADC 处理后比较。

跳匣区域

是一个快速的一次性配置路径,可关闭 PWM 而无须软件干预(无 ISR 延迟)

适用于实时工业电机控制的性能

高达 400 C28x MIPS
  • 跨管线单周期执行
  • 单周期三角学指令
  • 复杂数学、FFT 加速
高达 400 CLA MIPS
  • 多控制环路单独处理
  • 专为数学计算优化
  • 快速中断响应

TMS320F2837xD MCU 在 200 MHz 下具有两种 C28x 和两种 CLA 协处理器,可提供总计 800 MIPS。

C28x™ TMU 加速帕克变换

  帕克公式图 CPU 周期条形图处理快 8 倍

C28x TMU 加速解析器角度

角度 = 反正切 (S1/S2)
CPU 周期条形图处理快 7 倍

C28x 字段定向控制环路

  C28x 字段定向控制环路   CPU 周期条形图处理快 2 倍  

CLA 实时协处理器

C2000 动力电子设备图

用于驱动控制的 C2000 MCU 差异化架构

C2000 差异化架构图