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

3.4.2 函数波形

图 3-29 是风扇电机以 150Hz 的频率和 1N.m 的负载扭矩运行时的屏幕截图。会显示以下内容：

  • 通道 1（黄色）：DAC 输出的转子角度
  • 通道 2（绿色）：DAC 输出的检测相电流
  • 通道 3（紫色）：DAC 输出的检测相电压
  • 通道 4（粉色）：使用电流探头测量的相电流
图 3-29 150Hz 下风扇电机的相电流和电压波形

图 3-29 是压缩机电机以 100Hz 的频率和 5N.m 的负载扭矩运行时的屏幕截图。该屏幕截图显示

  • 通道 1（黄色）：DAC 输出的转子角度
  • 通道 2（绿色）：DAC 输出的检测相电流
  • 通道 3（紫色）：DAC 输出的检测相电压
  • 通道 4（粉色）：使用电流探头测量的相电流
图 3-30 100Hz 下压缩机电机的相电流和电压波形

快速启动是在风扇控制中实现的，它能够在启动前检测电机是否正在运行，并在不需要加速时跳过加速阶段。风扇电机从一开始就在无传感器 FOC 中运行，无需在启动前停止。

图 3-29 是风扇电机在没有快速启动功能的情况下运行时的屏幕截图。该屏幕截图显示

  • 通道 1（黄色）：DAC 输出的转子角度
  • 通道 2（绿色）：DAC 输出的检测相电流
  • 通道 4（粉色）：使用电流探头测量的相电流
图 3-31 无快速启动时风扇电机的相电流和转子角度

图 3-32 是风扇电机在有快速启动功能的情况下运行时的屏幕截图。该屏幕截图显示

  • 通道 1（黄色）：DAC 输出的转子角度
  • 通道 2（绿色）：DAC 输出的检测相电流
  • 通道 4（粉色）：使用电流探头测量的相电流
图 3-32 有快速启动时风扇电机的相电流和转子角度

图 3-33 是风扇和压缩机电机以 100Hz 的频率和高负载运行时的系统屏幕截图。该屏幕截图显示

  • 通道 1（黄色）：DAC 输出的风扇电机转子角度
  • 通道 2（绿色）：DAC 输出的压缩机电机转子角度
  • 通道 3（紫色）：使用电流探头测量的风扇电机相电流
  • 通道 4（粉色）：使用电流探头测量的压缩机相电流
图 3-33 风扇和压缩机电机的相电流和转子角度