ZHCUDD3A October   2025  – March 2026

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1系统说明
    1. 1.1 术语
    2. 1.2 主要系统规格
  8. 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 AM2612
      2. 2.3.2 DRV7167A
      3. 2.3.3 AMC0106M05
      4. 2.3.4 DP83826A
  9. 3系统设计原理
    1. 3.1 AM2612 电机控制和通信接口
    2. 3.2 直流链路和接地配置
    3. 3.3 具有 DRV7167A 半桥 GaN 电机驱动器功率级的三相逆变器
    4. 3.4 使用 AMC0106M05 功能隔离式 Δ-Σ 调制器的内联分流精密相电流检测
    5. 3.5 系统电源管理
    6. 3.6 功能安全概念
    7. 3.7 以太网物理层
    8. 3.8 位置反馈接口
  10. 4硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 4.1 硬件要求
      1. 4.1.1 TIDA-010979 PCB 概览
      2. 4.1.2 TIDA-010979 硬件设置
    2. 4.2 软件要求
    3. 4.3 测试设置
    4. 4.4 测试结果
      1. 4.4.1 电源管理和系统上电和断电
      2. 4.4.2 半桥 GaN 电机驱动器功率级开关节点
      3. 4.4.3 功率级热测量
      4. 4.4.4 相电流检测和位置反馈
      5. 4.4.5 EtherCAT® 通信
  11. 5设计和文档支持
    1. 5.1 设计文件
      1. 5.1.1 原理图
      2. 5.1.2 BOM
      3. 5.1.3 布局图
      4. 5.1.4 Altium 工程
      5. 5.1.5 Gerber 文件
      6. 5.1.6 装配图
    2. 5.2 工具与软件
    3. 5.3 文档支持
    4. 5.4 支持资源
    5. 5.5 商标
  12. 6作者简介
  13. 7修订历史记录

AM2612 电机控制和通信接口

该设计采用 AM2612 ZNC (10mm × 10mm) 封装作为电机控制和通信控制器。电机控制接口包括:

  • 增强型脉冲宽调制器 (ePWM) – PWM 外设由具有独立资源的较小单通道子模块构建而成,并且可以根据需要一起运行以形成系统。此设计部署 ePWM0、ePWM1 和 ePWM2 作为三相 GaN 驱动器。每个 ePWM 子模块有两个通道 A 和 B,用于生成两个具有可配置死区的互补 PWM 信号。所有三个 PWM 子模块共享 250MHz 的相同时基时钟并彼此同步。每个 ePWM 模块都有一个同步输入和一个输出,可以将其配置为链接到多个源和事件(如 EtherCAT sync0 脉冲和 FSI RXTRIG),从而闭合通信和 PWM 之间的环路。
  • Σ-Δ 滤波器模块 (SDFM) – SDFM 是一种四通道数字滤波器,专为电流测量而设计。每个输入通道均可接收一个独立的 Δ-Σ 调制器位流。位流由四个独立可编程的数字抽取滤波器进行处理。在此设计中,为滤波器选择了 Sinc3 滤波器类型和过采样率 (OSR) 32。使用 20MHz 时钟(Sinc 滤波器的数据速率)时,延迟等于 4.8μs。SDFM 时钟和 SDM 时钟分别由 ePWM8A 和 ePWM8B 生成。使用 ePWM 模块的好处是,可以根据实际应用调整和配置时钟相位和频率。由每个 PWM 周期中心的 ePWM0 SOCA 事件触发的滤波器输出该周期内电流的平均值。此外,这组滤波器包括一个快速比较器(次级滤波器),用于过流和欠流监测的即时数字阈值比较以及过零检测。
  • PRU-ICSS GPIO 模块三通道外设接口 – 此接口支持利用 HDSL、Tamagawa、EnDat 2.2 和 BiSS 协议进行操作的功能。该接口支持 2 线和 4 线串行 RS-485 通信。每个通道的范围为 100kHz 至 16MHz。数据 FIFO 大小为 32 位(用于发送)和 4 位(用于接收)。可以配置移位大小和接收输入时的过采样。此设计中,在减速器齿轮箱之后为电机转子角度和绝对位置反馈配备了两个 BiSS 编码器。两个 PRU-ICSS 实例用于对这两种编码器进行数据解码。位置反馈由 ePWM3 比较事件 C 触发,该事件与 ePWM0 SOCA 时序匹配。
  • PRU-ICSS 实时介质独立接口 (MII_RT) 模块 – 此模块为 PRU 提供了一个可编程的 I/O 接口来访问和控制至多两个 MII 端口。每个端口都有配备多达 64 字节的 2 级 FIFO,以支持不同的用例,例如自动转发、动态处理和乒乓处理。此外,该模块在 TX 和 RX 路径上均具有链路检测功能和循环冗余校验 (CRC)。使用确定性指令集时,100Mbps 链路下的最小延迟仅为 3ns。

图 3-1 展示了 TIDA-010979 的电机控制和通信接口,图 3-2 展示了电机控制配置。

TIDA-010979 TIDA-010979 – AM2612 电机控制和通信接口图 3-1 TIDA-010979 – AM2612 电机控制和通信接口
TIDA-010979 TIDA-010979 电机控制配置图 3-2 TIDA-010979 电机控制配置