ZHCU753A January   2022  – October 2022

 

  1.   说明
  2.   资源
  3.   特性
  4.   应用
  5.   5
  6. 1系统说明
    1. 1.1 关键系统规格
  7. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
    3. 2.3 重点产品
      1. 2.3.1 TMS320F2800137
      2. 2.3.2 TMS320F280025C
      3. 2.3.3 TMS320F280039C
      4. 2.3.4 UCC28740
      5. 2.3.5 UCC27517
      6. 2.3.6 TLV9062
      7. 2.3.7 TLV76733
    4. 2.4 系统设计原理
      1. 2.4.1 交错式 PFC
        1. 2.4.1.1 全桥二极管整流器额定值
        2. 2.4.1.2 电感器额定值
        3. 2.4.1.3 交流电压检测
        4. 2.4.1.4 直流链路电压检测
        5. 2.4.1.5 总线电流检测
        6. 2.4.1.6 直流链路电容器额定值
        7. 2.4.1.7 MOSFET 额定值
        8. 2.4.1.8 二极管额定值
      2. 2.4.2 三相 PMSM 驱动器
        1. 2.4.2.1 PM 同步电机的磁场定向控制
        2. 2.4.2.2 PM 同步电机的无传感器控制
          1. 2.4.2.2.1 具有锁相环的增强型滑模观测器
            1. 2.4.2.2.1.1 IPMSM 的数学模型和 FOC 结构
            2. 2.4.2.2.1.2 IPMSM 的 ESMO 设计
            3. 2.4.2.2.1.3 使用 PLL 的转子位置和转速估算
        3. 2.4.2.3 弱磁 (FW) 和每安培最大扭矩 (MTPA) 控制
        4. 2.4.2.4 具有自动振动补偿功能的压缩机驱动器
        5. 2.4.2.5 具有快速启动功能的风扇驱动器
        6. 2.4.2.6 电机驱动器的硬件必要条件
          1. 2.4.2.6.1 电机电流反馈
            1. 2.4.2.6.1.1 采用三分流器的电流检测
            2. 2.4.2.6.1.2 采用单分流器的电流检测
          2. 2.4.2.6.2 电机电压反馈
  8. 3硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 3.1 入门硬件
      1. 3.1.1 硬件板概述
      2. 3.1.2 测试条件：
      3. 3.1.3 电路板检验所需测试设备
      4. 3.1.4 测试设置
    2. 3.2 固件入门
      1. 3.2.1 下载并安装电路板测试所需的软件
      2. 3.2.2 打开 CCS 内的工程
      3. 3.2.3 工程结构
    3. 3.3 测试步骤
      1. 3.3.1 构建级别 1：CPU 和电路板设置
        1. 3.3.1.1 启动 CCS 并打开工程
        2. 3.3.1.2 构建和加载工程
        3. 3.3.1.3 设置调试环境窗口
        4. 3.3.1.4 运行代码
      2. 3.3.2 构建级别 2：带 ADC 反馈的开环检查
        1. 3.3.2.1 启动 CCS 并打开工程
        2. 3.3.2.2 构建和加载工程
        3. 3.3.2.3 设置调试环境窗口
        4. 3.3.2.4 运行代码
      3. 3.3.3 构建级别 3：闭合电流环路检查
        1. 3.3.3.1 启动 CCS 并打开工程
        2. 3.3.3.2 构建和加载工程
        3. 3.3.3.3 设置调试环境窗口
        4. 3.3.3.4 运行代码
      4. 3.3.4 版本级别 4：完全 PFC 和电机驱动控制
        1. 3.3.4.1  启动 CCS 并打开工程
        2. 3.3.4.2  构建和加载工程
        3. 3.3.4.3  设置调试环境窗口
        4. 3.3.4.4  运行代码
        5. 3.3.4.5  运行系统
        6. 3.3.4.6  调整电机驱动 FOC 参数
        7. 3.3.4.7  调整 PFC 参数
        8. 3.3.4.8  调整弱磁和 MTPA 控制参数
        9. 3.3.4.9  调整快速启动控制参数
        10. 3.3.4.10 调整振动补偿参数
        11. 3.3.4.11 调整电流检测参数
    4. 3.4 测试结果
      1. 3.4.1 性能数据和曲线
      2. 3.4.2 函数波形
      3. 3.4.3 瞬态波形
      4. 3.4.4 MCU CPU 负载、存储器和外设使用
        1. 3.4.4.1 完全实现的 CPU 负载
        2. 3.4.4.2 存储器使用
        3. 3.4.4.3 外设使用
    5. 3.5 将固件迁移至新的硬件板
      1. 3.5.1 配置 PWM、CMPSS 和 ADC 模块
      2. 3.5.2 设置硬件板参数
      3. 3.5.3 配置故障保护参数
      4. 3.5.4 设置电机电气参数
      5. 3.5.5 设置 PFC 控制参数
  9. 4设计和文档支持
    1. 4.1 设计文件
      1. 4.1.1 原理图
      2. 4.1.2 物料清单
      3. 4.1.3 Altium 工程
      4. 4.1.4 Gerber 文件
      5. 4.1.5 PCB 布局指南
    2. 4.2 软件文件
    3. 4.3 文档支持
    4. 4.4 支持资源
    5. 4.5 商标
  10. 5术语
  11. 6修订历史记录

3.3.3.4 运行代码

  1. 将交流电源输出设置为 0V (50/60Hz)，打开交流电源，将输入电压从 0V 缓慢增加至 110V 交流。
  2. 通过点击按钮 来运行工程，或点击“Debug”选项卡中的 Run → Resume。经过固定的时长后，systemVars.flagEnableSystem 应设置为“1”，这意味着偏移校准已完成并且浪涌电源继电器已开启。双电机和 PFC 的故障标志（motorVars[0].faultMtrUse.all、motorVars[1].faultMtrUse.all 和 pfcVars.faultPFCUse.all）应等于“0”，否则用户必须按照Topic Link Label3.3.1中的说明检查电流和电压检测电路。
  3. 要验证电机 1 的电流闭环控制，请在“Expressions”窗口中将变量 motorVars[0].flagEnableRunAndIdentify 设置为“1”，如图 3-20 所示。电机 1 在运行时应该使用来自角度发生器的角度以变量 motorVars[0].speedRef_Hz 中的设置速度进行闭环控制，检查“Expressions”窗口中 motorVars[0].speed_Hz 的值，两个变量的值应该非常接近。
  4. 将示波器探头连接到 DAC 输出端和电机相线以探测角度、电流信号，示波器中的电流和角度波形如图 3-21 所示。更改“Expressions”窗口中的 Idq_set_A[0].value[1]，电机相电流应相应地增加。
  5. 如果电机无法以电流闭环运行并出现过流故障，则检查是否根据硬件板正确设置了 adcData[0].current_sf 的符号和 userParams[0].current_sf 的值。
  6. 按照步骤 3、4 和 5 使用相同的方法通过将变量 motorVars[1].flagEnableRunAndIdentify 设置为“1”并调整 Idq_set_A[1].value[1] 使电机旋转，来测试电机 2 的硬件。
  7. 要通过将 pfcVars.flagEnablePFC 设置为“1”来验证 PFC 的电流闭环，请将探头连接至 DAC 的输出以对电流和电压进行采样，使用高电压探头和电流探头检测交流输入电压和电流，图 3-22 显示了电压和电流波形。
  8. 检查“Expressions”窗口中的变量 pfcVars.VdcBus_V、pfcVars.VacRms_V 和 pfcVars.FreqAc_Hz，这些变量的值应与交流电源的设置值相同或使用万用表进行测量。
  9. 非常缓慢地将 pfcVars.IdcRef 从 0.0 增大至 0.05，输出电压应相应地增加。以 0.01 为增量不断增加 pfcVars.IdcRef，直到 pfcVars.IdcRef 的值增加至 0.1。检测电流值 pfcVars.IacSen 可能会快速变化，并且与 pfcVars.IdcRef 值不同。之所以会发生这种变化，是因为 pfcVars.IacSen 是瞬时输入电流值，而 pfcVars.IdcRef 是电流命令的振幅基准。
  10. 现在可以在将 motorVars[0].flagEnableRunAndIdentify、motorVars[1].flagEnableRunAndIdentify 和 pfcVars.flagEnablePFC 设置为“0”之前停止控制器并终止调试连接。通过首先点击工具栏上的“Halt”按钮 或点击 Target → Halt 来完全停止控制器。最后，通过点击 或点击 Run → Reset 来重置控制器。
  11. 通过点击“Terminate Debug Session” 或点击 Run → Terminate 来关闭 CCS 调试会话。
图 3-20 构建级别 3：运行时的“Expressions”窗口
图 3-21 构建级别 3：电机的转子角度、相电流
图 3-22 构建级别 3：PFC 的交流电压、电流