tms320逆变器

如何从零自学逆变器控制(一)

如何从零开始自学逆变器控制

要掌握逆变器控制，首先需了解理论知识。掌握功率拓扑原理，包括Buck、Boost电路和全桥逆变电路，理解驱动和PWM占空比计算，虽然软件部分可以依赖硬件提供的系数，但《数字信号处理》和《自动控制原理》是基础课程。数字信号处理涉及拉氏变换和离散化，逆变器中的滤波器主要是一阶低通和陷波器。自动控制原理则讲传递函数，重点理解PID中的PI控制，推荐使用串联型，编写程序时需通过Z变换和差分方程。

获取资源是关键。选择TI公司的C2000系列DSP，例如TMS320F280049，从TI官网下载相关资料，如用户手册和SDK库。开始时可从控制一个IO口入手，再逐步深入。C2000Ware库提供例程，旧型号可能需要注册。

学习路径包括理解逆变器的开发套件，如Solar目录下的单相逆变器项目，从原理图和源码入手，同时参考官方的指导文档。掌握基本的单极性或双极性控制，理解控制模式和功率拓扑。

在CCS开发环境中，导入并调试例程，如voltagesourceinvlcfltr.c中的中断程序，理解PI控制参数设计。可以从TI的库中找到逆变器常用的算法，如电压源逆变器的控制。

参数采样是逆变器核心，包括直流电压、交流电压和电流。例如，通过电阻分压法采样直流电压，计算公式预先设定系数简化计算。交流电压采样则用差分电路，计算出合适的系数转换采样值。

电流采样可通过电阻或霍尔传感器，这里以电阻为例，计算电流值的公式同样涉及系数预设。

逆变控制涉及相位生成，如使用斜坡信号乘以正弦函数，以及电压和电流环路的双环路控制。PI控制中，串联型更易于调试，注意中断函数中的函数调用效率。

最后，持续学习和实践，如PID控制的理解，可以参考相关文章深入探讨。通过理论与实践结合，逐步掌握逆变器控制的各个方面。

TMS320F28335PGFA 这一款信号处理微控制器MCU

C2000实时微控制器针对闭环性能优化，适用于工业电机驱动、太阳能逆变器、电动汽车和电机控制等实时控制应用。

TMS320F28335、F28334、F28333、F28332、F28235、F28234和F28232是高性能解决方案，适用于苛刻控制需求。

本文档提供C2000设备开发指南，涵盖硬件与支持资源。

应用范围广泛，包括高级驾驶辅助系统、楼宇自动化、HVAC电机控制、牵引逆变器电机控制、工厂自动化与控制、自动分拣设备、CNC控制、电网基础设施、混合动力、电动和动力总成系统、电机驱动、交流输入BLDC电机驱动器、伺服驱动器控制模块、电力输送等。

具体型号包括TMS320F28335PGFA、TMS320F28334PGFA、TMX320F28335PGFA、TMDXDOCKH52C1、TMS320F2808ZGMS、TMDSDOCK28335、TMDSCNCD28335、TMDSCNCD2808、TMDSDCDC2KIT、TMDXDOCK28069、TMDSDOCK2808、TMDSCNCD28044、TMS320F28335ZHHA。

TMS320F28377DZWTT 一款32 位微控制器MCU

TMS320F28377DZWTT是一款专为高级闭环控制应用设计的32位浮点微控制器单元(MCU)，特别适用于工业电机驱动、光伏逆变器、数字电源、电动车辆、运输系统、电机控制、传感和信号处理。这款高性能设备集成了多项高级功能，包括新型双核C28x架构、双实时控制子系统、高性能模拟和控制外设、以及强大的存储器和连接功能。

双核架构和两个TMS320C28x 32位CPU赋予了系统200MHz的信号处理性能，通过三角法数学单元(TMU)和Viterbi/复杂数学单元(VCU-II)进一步提升了C28x CPU的性能。两个可编程控制律加速器(CLA)以200MHz的运行速度独立于主CPU执行代码，实现并行处理功能，有效提升了实时控制系统的计算性能。

存储器方面，TMS320F28377DZWTT提供了高达1MB (512KW)的板载闪存和高达204KB (102KW)的SRAM，同时每个CPU上还提供两个128位安全区，用于代码保护。此外，设备集成了四个独立的16位ADC，准确、高效地管理多个模拟信号，提升系统吞吐量。新型Σ-Δ滤波器模块(SDFM)与Σ-Δ调制器配合使用实现隔离分流测量，而包含窗口比较器的比较器子系统(CMPSS)在超过或未满足电流限制条件下保护功率级。

连接功能方面，设备集成有EMIF、CAN模块（符合ISO 11898-1/CAN 2.0B标准）、uPP接口（支持与FPGA或具有类似uPP接口的处理器之间的高速并行连接）以及具有MAC和PHY的USB 2.0端口，便于添加通用串行总线(USB)连接功能。

在应用方面，TMS320F28377DZWTT适用于工业驱动产品、太阳能微型逆变器和转换器、雷达、数字电源、智能计量、汽车运输、电力线通信等领域的实时控制和信号处理需求。

TMS320F28377SPTPS 一款32位微控制器MCU

TMS320F28377SPTPS是一款专为高级闭环控制应用设计的高性能32位浮点微控制器，它在工业电机驱动、太阳能逆变器、电动汽车、交通控制以及传感和信号处理等领域展现出卓越性能。这款MCU的核心是基于TI的C28x 200 MHz浮点CPU，配备TMU和VCU加速器，能够高效执行复杂计算，如三角运算和复杂数学运算，显著提升实时控制系统的计算能力。

特别值得一提的是，F2837xS系列MCU内嵌了CLA实时控制协处理器，它作为独立的32位浮点处理器，与主CPU同步运行，能并行处理任务，释放主CPU进行其他通信和诊断工作。该MCU还提供了丰富的存储资源，支持1MB带ECC的闪存和164KB SRAM，以及两个128位安全区域以确保代码安全。

集成的模拟和控制外设如四个16位ADC、σ-δ滤波模块、窗口比较器子系统等，加强了系统集成和信号处理能力。EMIFs、CAN模块和uPP接口扩展了与其他设备的连接性，特别是uPP接口支持与FPGAs等处理器的高速并行连接。USB 2.0端口则提供了通用串行总线连接，便于用户轻松集成到应用中。

QXS320F280049兼容TMS320F280049替代

新品速递

QXS320F280049C，一款兼容替代TMS320f28004x系列的32位处理器，专为实时控制应用设计，如工业电机驱动、光伏逆变器和数字电源、电动汽车的电机控制以及空调变频等。

该处理器搭载自主研发的32位CPU内核，提供150MHz的处理能力，内置FPU、TMU和VCU扩展指令集，提供32位浮点加速指令，快速执行三角运算，降低编码应用中的复杂数学运算延迟。

采用双核架构，CPU0和CPU1可独立并行运行，相互通信，独立访问存储资源，每个核都有独立的外设访问权限。双核之间通过中断、特殊寄存器和共享内存三种方式通信。

集成高性能模拟外设和增强型控制外设，三个独立12位采样率为3MSPS的常规ADC，管理多个模拟信号，提高系统吞吐量。模拟前端上集成的PGA和模拟比较器模块提供电压调节和监控功能。先进的控制外设和内置的4通道SDFM实现过采样Σ-Δ调制器的无缝集成。

支持业界通用通信端口（SPI、SCI、I2C、LIN、CAN2.0、CAN FD），提供多路复用选项，适用于多种应用的信号布局，同时支持PMBus和FSI。

嵌入式实时分析和诊断(ERAD)模块提供硬件断点和计数器，增强调试和系统分析功能。

提供高达256KB指令内存+256KB的数据RAM+1M flash，适应大部分嵌入场景。8KB的bootloader指令RAM，灵活配置启动过程。

什么是Park矢量变换

异步电机的d，q两相同步旋转坐标系下，电压方程可描述为：其中定子电压usd和usq，定子电流isd和isq，转子电流ird和irq，电阻Rs和自感Ls，电阻Rr和自感Lr，互感Lm，微分算子P，同步旋转角频率ω1，转差角频率ωs。通过调整isd，可以调节转子磁链ψr，保持isd不变时，ψr保持不变，其转矩方程为，电磁转矩Te由定子电流isq控制，从而调节电机转速。该系统采用双闭环结构，检测两相定子电流，经Clarke与Park变换，产生转矩电流分量和励磁电流分量，结合检测转速，通过电流模型计算磁链角。转速与给定转速误差经PI调节，生成转矩给定值，转矩电流与励磁电流误差经PI调节产生u小M，通过旋转坐标变换，输入SVPWM模块，产生PWM波，控制逆变器。

SVPWM是一种从电机角度出发，直接控制磁链圆形轨迹的电压空间矢量PWM技术。该方法不仅控制效果与SPWM相同，而且更直观，实现更方便。SVPWM通过交替使用电压空间矢量合成实现，由当前参考矢量所在扇区的两个电压矢量作用一定时间合成，通过插入零矢量补偿参考矢量旋转频率。

控制系统硬件由整流电路、中间直流电容滤波、IGBT模块封装逆变器等组成。控制电路核心为TI公司的电机专用控制芯片TMS320F2812，由DSP最小系统板与控制底板构成，实现采样调理、矢量控制及SVPWM调制算法。该系统还包括隔离开关电源、PWM驱动电路、转速转矩传感器及霍尔电流传感器等辅助电路。

定子电流通过霍尔传感器检测，调理电路后送入DSP的AD口，转换为数字信号。转速检测通过智能数字式转矩转速测量仪，光电开关输出脉冲信号，根据码盘齿数和频率计算转速。

控制系统软件分为两部分，主程序包括系统初始化、定时器初始化等，中断子程序包括ADC模块、Clarke/Park变换模块、Id/Iq与速度PID模块等。系统软件总体结构如图所示。

实验结果表明，该控制系统具有良好的动态和静态特性，开关频率5kHz，死区5.2μs，4极三相笼型异步电机，额定参数为：3kW、220V、7.5A、50Hz、1500r/min。实验结果显示，控制系统性能良好。

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