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ZHCSUG4 January 2024 MCF8315C-Q1

PRODUCTION DATA

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)

RGF|40
- MPQF173F

散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)

RGF|40
- QFND710

订购信息

zhcsug4_oa

6.3.16 主动制动

若要使电机快速减速，需要迅速且可控地从转子中提取电机的机械能。然而，如果电机的机械能在减速过程中返回到电源，则电源电压 (VM) 会升高。通过使用一项称为主动制动的新技术，MCF8315C-Q1 能够在不将能量泵回电源电压的情况下，使电机快速减速。ACTIVE_BRAKE_EN 应设置为 1b 以启用主动制动，并防止在电机快速减速期间产生直流总线电压 (VM) 尖峰。也可以在反向驱动（请参阅节 6.3.10.3）或电机停止（请参阅节 6.3.20.3）期间使用主动制动，以便在不产生直流总线电压 (VM) 尖峰的情况下快速降低电机转速。

可以使用 ACTIVE_BRAKE_CURRENT_LIMIT 配置主动制动期间直流总线电流的最大限值 (i_{dc_ref})。直流总线电流限制 (i_{dc_ref}) 与使用 PI 控制器估算的直流总线电流 (i_dc) 之间存在误差，由此生成 D 轴电流基准 (i_{d_ref})，如图 6-50 所示。可以使用 ACTIVE_BRAKE_KP 和 ACTIVE_BRAKE_KI 配置 PI 控制器的增益常数。在主动制动期间，直流总线电流限值 (i_{dc_ref}) 从零开始线性增加到 ACTIVE_BRAKE_CURRENT_LIMIT，电流转换速率由 ACTIVE_BRAKE_BUS_CURRENT_SLEW_RATE 定义。

图 6-43 i_{d_ref} 的主动制动电流控制环路

ACTIVE_BRAKE_SPEED_DELTA_LIMIT_ENTRY 用于设置初始速度和目标速度之间的最小差值，超过该值时将进入主动制动状态。例如，考虑将 ACTIVE_BRAKE_SPEED_DELTA_LIMIT_ENTRY 设置为 10%；如果初始速度为 100%，目标速度设置为 95%，则 MCF8315C-Q1 使用 AVS 而不是主动制动来达到 95% 速度，因为指令速度变化差异 (5%) 小于 ACTIVE_BRAKE_SPEED_DELTA_LIMIT_ENTRY (10%)。

ACTIVE_BRAKE_SPEED_DELTA_LIMIT_EXIT 用于设置当前速度和目标速度之间的差值，低于该值时将退出主动制动状态。例如，考虑将 ACTIVE_BRAKE_SPEED_DELTA_LIMIT_EXIT 设置为 5%；如果电机初始速度为 100%，目标速度设置为 10%，则 MCF8315C-Q1 使用主动制动来将电机转速降低至 15%；当达到 15% 速度时，MCF8315C-Q1 会退出主动制动状态，并使用 AVS 将电机速度减速至 10%。

ACTIVE_BRAKE_MOD_INDEX_LIMIT 用于设置调制指数，低于该指数时将使用主动制动。例如，考虑将 ACTIVE_BRAKE_MOD_INDEX_LIMIT 设置为 50%，将 ACTIVE_BRAKE_SPEED_DELTA_LIMIT_ENTRY 设置为 5%，将 ACTIVE_BRAKE_SPEED_DELTA_LIMIT_EXIT 设置为 2.5%。如果电机初始速度为 70%（对应调制指数为 90%），目标速度为 40%（对应调制指数为 60%），则 MCF8315C-Q1 使用 AVS 来使电机减速，直到达到目标速度 40%，因为与最终速度对应的调制指数 (60%) 高于 ACTIVE_BRAKE_MOD_INDEX_LIMIT 50%。同样情况下，如果最终速度指令为 10%（对应调制指数为 30%），则 MCF8315C-Q1 使用 AVS 直至 30% 速度（对应调制指数为 50%），然后切换到主动制动以便从 30% 速度降至 15% 速度（最终速度 10% + ACTIVE_BRAKE_SPEED_DELTA_LIMIT_EXIT 5%），并再次使用 AVS 从 15% 速度降至 10% 速度，从而完成主动制动。TI 建议将 ACTIVE_BRAKE_MOD_INDEX_LIMIT 设置为 100%，从而开始主动制动调节；如果在主动制动期间观察到直流总线电压 (VM) 尖峰，则逐步减小 ACTIVE_BRAKE_MOD_INDEX_LIMIT 以消除该电压尖峰。如果将 ACTIVE_BRAKE_MOD_INDEX_LIMIT 设置为 0%，则 MCF8315C-Q1 在正向方向上将通过 AVS 进行减速（即使 ACTIVE_BRAKE_EN 设置为 1b）；在反向方向上（方向改变期间），ACTIVE_BRAKE_MOD_INDEX_LIMIT 不适用，因此 MCF8315C-Q1 将通过主动制动进行减速。

注：

ACTIVE_BRAKE_SPEED_DELTA_LIMIT_ENTRY、ACTIVE_BRAKE_SPEED_DELTA_LIMIT_EXIT 和 ACTIVE_BRAKE_MOD_INDEX_LIMIT 仅在正向减速期间适用，在方向改变期间不使用。
如需运行主动制动，ACTIVE_BRAKE_SPEED_DELTA_LIMIT_ENTRY 应设置为高于 ACTIVE_BRAKE_SPEED_DELTA_LIMIT_EXIT。
在主动（或闭环）制动期间，I_{q_ref} 被钳位至 -ILIMIT。这（I_{q_ref} 被钳位至 -ILIMIT）可能会导致速度 PI 环路趋于饱和，并且在减速期间使 SPEED_LOOP_SATURATION 位设置为 1b。一旦减速完成，此位就会自动设置为 0b，速度 PI 环路也不再饱和。因此，在减速期间应忽略速度环路饱和故障。
主动制动在扭矩模式下不可用。