ZHCUCJ3A October   2024  – December 2024

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   特性
  4.   应用
  5.   5
  6. 1评估模块概述
    1. 1.1 简介
    2. 1.2 套件内容
    3. 1.3 规格
    4. 1.4 器件信息
    5.     通用德州仪器 (TI) 高压评估 (TI HV EVM) 用户安全指南
  7. 2硬件
    1. 2.1 硬件说明
      1. 2.1.1 辅助电源
      2. 2.1.2 直流链路电压检测
      3. 2.1.3 电机相电压检测
      4. 2.1.4 电机相电流检测
        1. 2.1.4.1 三分流器电流检测
        2. 2.1.4.2 单分流器电流检测
      5. 2.1.5 外部过流保护
      6. 2.1.6 TMS320F2800F137 的内部过流保护
    2. 2.2 入门硬件
      1. 2.2.1 测试条件和设备
      2. 2.2.2 测试设置
  8. 3电机控制软件
    1. 3.1 三相 PMSM 驱动系统设计理论
      1. 3.1.1 PMSM 的磁场定向控制
        1. 3.1.1.1 空间矢量定义和投影
          1. 3.1.1.1.1 ( a ,   b ) ⇒ ( α , β ) Clarke 变换
          2. 3.1.1.1.2 ( α , β ) ⇒ ( d ,   q ) Park 变换
        2. 3.1.1.2 交流电机 FOC 基本配置方案
        3. 3.1.1.3 转子磁通位置
      2. 3.1.2 PM 同步电机的无传感器控制
        1. 3.1.2.1 具有锁相环的增强型滑模观测器
          1. 3.1.2.1.1 IPMSM 的数学模型和 FOC 结构
          2. 3.1.2.1.2 IPMS 的 ESMO 设计
            1. 3.1.2.1.2.1 使用 PLL 的转子位置和转速估算
      3. 3.1.3 弱磁 (FW) 和每安培最大扭矩 (MTPA) 控制
    2. 3.2 软件入门
      1. 3.2.1 GUI
      2. 3.2.2 下载并安装 C2000 软件
      3. 3.2.3 使用软件
      4. 3.2.4 工程结构
  9. 4测试过程和结果
    1. 4.1 构建级别 1:CPU 和电路板设置
    2. 4.2 构建级别 2:带 ADC 反馈的开环检查
    3. 4.3 构建级别 3:闭合电流环路检查
    4. 4.4 构建级别 4:完整电机驱动控制
    5. 4.5 测试程序
      1. 4.5.1 启动
      2. 4.5.2 构建和加载工程
      3. 4.5.3 设置调试环境窗口
      4. 4.5.4 运行代码
        1. 4.5.4.1 构建级别 1 测试程序
        2. 4.5.4.2 构建级别 2 测试程序
        3. 4.5.4.3 构建级别 3 测试程序
        4. 4.5.4.4 构建级别 4 测试程序
          1. 4.5.4.4.1 调整电机驱动 FOC 参数
          2. 4.5.4.4.2 调整弱磁和 MTPA 控制参数
          3. 4.5.4.4.3 调整电流检测参数
    6. 4.6 性能数据和结果
      1. 4.6.1 负载和热力测试
      2. 4.6.2 通过外部比较器进行过流保护
      3. 4.6.3 通过内部 CMPSS 进行过流保护
  10. 5硬件设计文件
    1. 5.1 原理图
    2. 5.2 PCB 布局
    3. 5.3 物料清单 (BOM)
  11. 6其他信息
    1. 6.1 已知硬件或软件问题
    2. 6.2 商标
    3. 6.3 术语
  12. 7参考资料
  13. 8修订历史记录

外部过流保护

TIEVM-MTR-HVINV 实现有两个冗余过流保护 (OCP) 电路。首先,外部比较器能够向三相逆变器报告过流故障。其次,子板 MCU 能够通过使用内部比较器报告过流故障。如果任一 OCP 机制报告故障,则三相逆变器和 MCU 都会转换到故障状态。系统将保持处于故障状态,直到手动清除该状态。

图 2-12 展示了外部 OCP 电路。该电路会将三个电流相求和,然后将该和与参考值进行比较。如果三相电流之和超过参考值,则“IPM_CIN”信号进行切换,并且 IPM 向微控制器报告过流故障。确切的过流保护电流可以通过以下公式计算。(1)

首先,基准电压 V- 通过分压器从 3.3V 电源轨生成。

方程式 7. V-=3.3V×R108R107+R108=3.3V×1k20k+1k=0.15714V

接下来,请注意从任何 IPM 相到结点 U10+ 的电阻为 5.12kΩ。在此情况下,其中两个相(例如,V 和 W)约为 0A,而第三个相 (U) 出现电流尖峰并触发 OCP 电路。因此,请考虑将 RV 和 Rw 并联。

方程式 8. RU=RV=RW=R87+R8=5.12k
方程式 9. RV||W=1RV+1RW-1=25.12k-1=2.56k

结点 U10+ 处的电压可以称为 V+。V+ 通过相对于 IPM 每个相的电压(VU、VV、VW)的分压生成。请注意,Vv 和 VW 均假设为 0V,因为 IV 和 IW 均声明等于或接近 0A。

方程式 10. V + = ( V U - V VW ) × R V | | W R U + R V | | W = V U × R V | | W R U + R V | | W
方程式 11. V + = V U × R V | | W R U + R V | | W = V U × 2 . 56 k 5 . 12 k + 2 . 56 k = V U 3

VU 还定义为过流事件期间,分流电阻 Rshunt 上的电压。

方程式 12. VU=Rshunt×IOCP=0.05×IOCP

要触发 OCP 电路,V+ 必须大于或等于基准电压 V-

方程式 13. V+=0.05×IOCP3V-
方程式 14. IocpV-0.053=0.157140.053=9.42857A
TIEVM-MTR-HVINV 外部过流保护电路图 2-12 外部过流保护电路

电路板的某些版本可能对外部电路具有更高的 OCP 限制。在这些情况下,内部 (CMPSS) 保护仍会按照预期级别完全正常运行。更多信息,请参阅节 6.1