ZHCSE98K October 2014 – February 2024 TMS320F28075 , TMS320F28075-Q1 , TMS320F28076
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牵引驱动子系统旨在驱动交流感应电机或者驱动内置永磁同步电机 (IPMSM) 与同步磁阻电机 (SynRM) 的某种组合。具有动态解耦功能的高带宽磁场定向控制 (FOC) 方案通过将 C2000 实时控制 MCU 与弱磁和过调制技术结合在一起来实现,将电机驱动至高达 20,000RPM 的超高转速,这可以降低牵引电机的成本和重量。
牵引驱动系统通常使用与电机极数匹配的可变磁阻 (VR) 旋转变压器来直接测量转子的电角。使用旋转变压器信号测量位置和速度时需要用到旋转变压器数字转换 (RDC)。传统的 RDC,例如 PGA411-Q1,采用单独的 IC 进行处理。有了 C2000 MCU,高速牵引逆变器的 RDC 可以集成到主控 MCU 中,在其中可以使用 DMA 来处理励磁的产生,无需 CPU 参与,而反馈通过 ADC 读取并使用 CPU 进行解码。
相移全桥 (PSFB) 拓扑允许开关器件以零电压开关 (ZVS) 进行开关,从而降低开关损耗并提高效率。峰值电流模式控制 (PCMC) 是电源转换器非常需要的控制方案,因为它具有固有的电压前馈、自动逐周期限流、磁通平衡和其他优点,这需要生成复杂的 PWM 驱动波形以及快速高效的控制环路计算。借助于诸如 PWM 模块、带有 DAC 和斜率补偿硬件的模拟比较器以及与高效 32 位 CPU 耦合的 12 位高速 ADC 等先进片上控制外设,可在 C2000 微控制器上实现这一目标。
图 8-7 展示了单个 C2000™ 实时 MCU 的简要方框图,该 MCU 同时控制混合动力汽车/电动汽车 (HEV/EV) 牵引逆变器和双向直流/直流转换器。