ZHCUDJ3A December   2025  – June 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 主要系统和接口规格
  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 TMS320F28P65x (F28P65x)
      2. 2.3.2 DRV8376
      3. 2.3.3 DP83826A
  9. 3系统设计原理
    1. 3.1 F28P65 电机控制和通信接口
    2. 3.2 多轴电机控制方案
    3. 3.3 直流链路去耦
    4. 3.4 具有 DRV8376 的三相逆变器
    5. 3.5 系统电源管理
    6. 3.6 以太网物理层
  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-010992 PCB 概览
      2. 4.1.2 TIDA-010992 硬件设置
    2. 4.2 软件要求
    3. 4.3 测试和结果
      1. 4.3.1 电源管理和系统上电和断电
      2. 4.3.2 电流反馈
      3. 4.3.3 三相半桥电机驱动器功率级开关节点
      4. 4.3.4 多轴电机控制方案验证
      5. 4.3.5 系统热性能测量
  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 板层图
      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.     商标
  12. 6作者简介
  13. 7修订历史记录

1 系统说明

此参考设计展示了 TI C2000™ MCU-F28P65 器件可实现搭载工业以太网通信的六轴实时电机驱动控制。

本设计的控制部分采用封装尺寸仅为 9mm × 9mm BGA 的 F28P65 MCU，搭载一颗主频 200MHz 的 C28x 内核，可实现双轴闭环磁场定向控制 (FOC)，同时运行 EtherCAT 应用程序。同时，该 F28P65 MCU 的另一个 C28x 内核用于执行 4 轴闭环 FOC 电机控制。单个 MCU F28P65 使用高分辨率 epwm 模块生成 36 个互补 PWM 信号，并通过 MCU 中集成的 18 通道模数转换器 (ADC) 测量 6 个电机的三相电流。该参考设计在每个电机上采用一个带有串行外设接口 (SPI) 的数字编码器来反馈电机转子的位置数据。

功率级包括六个具有集成电流检测功能和集成场效应晶体管 (FET) 的 70V、4.5A 峰值三相电机驱动器 DRV8376，该驱动器经优化具有极低的栅极环路和低功耗环路阻抗。400mΩ（高侧和低侧）的低导通状态电阻 RDS (ON)，可实现大功率驱动能力。使用集成电流检测功能来检测相电流，无需外部分流电阻器。DRV8376 还集成了多种保护特性，包括电源欠压锁定 (UVLO)、电荷泵欠压 (CPUV)、过流保护 (OCP)、过热警告和关断 (OTW/OTSD)、故障状态指示 (nFAULT) 和通过 SPI 进行故障诊断。该控制方案具有高度可配置性，可通过硬件引脚或寄存器设置进行配置，涵盖范围从电机电流限制行为到故障响应。

此参考设计展示了独特的多轴电机控制方案，用于实现 6 个独立的 FOC 控制环路，控制周期时间为 16kHz，PWM 开关频率为 64kHz，以降低电机纹波电流。位置环路可由运动控制器通过 EtherCAT 连接进行控制。