开关电源控制及触发电路的设计(一)-自动化毕业(2)
2013-06-24 01:10
导读：6位的双端口数据/程序RAM; （2）16K字X16位的片内PROM或闪存EPROM; （3）224K字X16位的最大可寻址存储器空间(64K字的程序空间，64K字的数据空间，64K字的I/O空间
6位的双端口数据/程序RAM;
（2）16K字X16位的片内PROM或闪存EPROM;
（3）224K字X16位的最大可寻址存储器空间(64K字的程序空间，64K字的数据空间，64K字的I/O空间和32K字的全局空间)；
（4）有软件等待状态发生器的外部存储器接口模块，具有16位地址总线和16位数据总线；
（5）支持硬件等待状态。
3．程序控制
（1）4级管道操作;
（2）8级硬件堆栈;
（3）六个外部中断:电源驱动保护中断、复位、非屏蔽中断NMI和三个可屏蔽中断。
4．指令系统
（1）与TMS320家族的C2X,C2XX,CSX定点产品在源代码级兼容；
（2）单指令重复操作；
（3）单周期的乘法/加法指令；
（4）程序/数据管理的存储器块移动指令；
（5）牵引寻址功能；
（6）基于2快速傅立叶变换的位反转索引寻址功能。
5．电源
（1）静态CMOS技术；
（2）4种低电源模式以降低电源损耗；
（3）仿真:与片内扫描仿真逻辑相连的正EE标准11491测试访问端口；
（4）速度:50ns(20MIPS)的指令周期，多数指令为单周期。
6．事件管理器
（1） 12个比较/脉宽调制(PWM)通道(其中9个相互独立)；
（2）三个16位通用定时器，有6种工作棋式，包括连续递增和连续加/减计数；
（3）三个16位全比较单元，有死区功能；
（4）三个16位简单比较单元；
（5）四个捕获单元，其中两个有正交编码器脉冲接口功能。
7．双10位模数转换器(ADC)。
8．28个独立可编程的多路复用110引脚。
9．基于锁相环的时钟模块。
10．带实时中断(RTI)的看门狗（WD）定时器模块。
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11．串行通讯接口(SCI)[12]。
PWM波的形成
PWM波形的产生主要利用了TMS32OF240的事件管理器模块［１３］。现在重点介绍其中的通用定时器，与全比较和简单比较单元相关的PWM单元。
事件管理器中有三个通用定时器。在实际应用中，这些定时器可以用作独立的时间基准，如:控制系统中采样周期的产生和为全比较单元以及相应的PWM电路产生比较/PWM输出的操作提供时间基准。
其相关寄存器为16位的双向计数器TXCNT.16位的周期寄存器TXPR和16位的比较控制器TXCMPR.(X=I,2,3)。通用定时器的输入包括：内部CPU时钟、外部时钟以及复位信号等。其输出包括:通用定时器比较/PWM
输出以及和比较单元的匹配信号等。
通用定时器的计数方式有六种，分别为：停止/保持、单个递增计数、连续递增计数、双向递增/递减计数、单个递增/递减计数以及连续递增/递减计数。
要产生一个PWM信号，需要有一个合适的定时器来重复产生一个与PWM周期相同的计数周期，一个比较寄存器来保持调制值。比较寄存器的值不断与定时器计数器的值相比较，当两个值匹配时，在响应的输出上就会产生一个转换。当两个值之间的第二个匹配产生或一个定时器周期结束时，响应的输出上会产生又一个转换。通过这种方法，所产生的输出脉冲的开关时间就会与比较寄存器的值成比例。
图3-15 DSP内部PWM发生电路框图
图3-15所示为F240内部PWM控制信号发生电路框图。
为了获得对称PWM输出，我们在软件上只须做以下工作：
（1）配置ACTR来定义全比较输出引脚的极性；
（2）配置 COMCON来使能比较操作和禁止空间向量模式，并设置ACTR和CMPRX的重载条件为下溢；
（3）GP定时器1置为连续加/减计数模式并启动操作。
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另外，为了避免同一桥臂上串联的两个功率开关器件的开启时间不会互相重叠以至击穿，6路PWM脉冲还带有可编程死区。设置死区定时器的控制寄存器(DBTCON)的相应位来确定死区时间[13]。
电路的理想波形
如下图3-16所示，分别是谐振电流波形Z，及Z和Z的理想驱动波形。
图3-16谐振电流波形及Z、和Z、Z的驱动波形
电源输出波形如图3-17。
图3-17 电源输出电流波形
脉冲电容的理想波形如下图3-18。
图3-18 脉冲电容C上的电压
本章小结
本章主要介绍了高压软开关充电电源的设计过程。详细讨论了串联负载型DC—DC变换电路的工作原理和三种工作方式，并指出串联负载型DC—DC变换电路是最适合与给高压脉冲电容充电的电路形式。本章还介绍了用霍尔传感器进行电压和电流的检测方法，以及用EXB841对IGBT进行驱动的方法，以及用DSP产生PWM驱动信号所要做的工作。给出了充电电源的理想驱动波形和电容电压波形。
