由图1可见,该变频调速控制系统已具有通用SPWM(正弦脉宽调制)变频器的主要功能,而其控制电路结构却大为简化。
2 应用程序
为便于用户使用ADMC328 DSP芯片,ADI公司在其开发软件中提供了相当一部分库函数及若干应用实例。一方面,用户通过这些库函数和实例可很快熟悉该软件开发环境;另一方面,用户在编制自己的监控程序时可以直接利用它们。这的确给用户的开发带来了便利。此外,ADSP-2171内核极快的判断和运算速度及处理能力,以及各功能寄存器的方便设置,都使用户的编程相对容易。
在486及以上档次的计算机以及DOS和Windows 95操作系统的支持下,利用ADI提供的C语言或汇编语言开发工具软件,即可对用户文件进行编译、连接或调试。
在完成如图1所示硬件电路的基础上,编制了U/f比控制的通用变频器的监控程序,主程序和PWMSYNC中断服务程序分别见图2的(a)和(b)。
3 应用考虑
·为方便用户使用ADMC328 DSP芯片,ADI公司提供了相应的开发工具——评估板(仿真器),其中的CPU为更高一档次的ADMC331芯片。在该评估板上,ADMC331不仅可全功能仿真ADMC328,且其不少引脚均已引出,用户可利用这些引脚构成辅助电路,丰富控制功能[4]。
·与其他A/D转换电路不同的是,在ADMC328内部,ADC单元的操作是与PWM单元相连的[2],A/D转换的有效分辨率是PWM开关频率的函数,故该A/D转换的分辨率不是一个常数,而在9~12位间变化。还需说明的是,在6个模拟输入通道中,只有3个通道是独立的,而其他3个通道通过多路开关共用一个比较器,所以这就只允许同时最多有4路模拟量被采集。应当注意的是,芯片内与模拟输入信号比较用的锯齿波斜率是通过外配电容(接于ICONST端与GND端之间)来调节的,根据不同的PWM开关频率,选择不同的外配电容值,该电容应为高精度和高稳定的。最后还应强调,A/D转换的输入电压范围是0.3~3.5V,而不是通常情况下的0~5V或0~10V,在模拟输入接口电路设计时应引起注意。
· PWM发生单元有两种工作模式:单更新模式和双更新模式。在单更新模式下PWM输出脉冲以PWM周期的中心对称;在双更新模式下,按照某种控制规则,输出PWM脉冲的前后沿与PWM周期中心不对称,这种不对称的PWM输出,更能减少三相PWM逆变器的谐波失真和获得更宽的系统闭环控制带宽。建议在使用时,优先选用双更新工作模式。
· ADMC328内含两个输出频率和占空比均可变的8位精度的辅助PWM定时器,其两个输出引脚分别定义为AUX0和AUX1,可用来为被控的开关变换器提供开关信号;通过合适的滤波网络亦可作为数模转换的输出,典型应用见图3,在此参数下,两级滤波器的截止频率为1.2kHz,模拟输出电压Vo的幅度范围为0~5V。
·ADMC328的复用PIO端口仅有9位,且已被串口1和串行ROM占去5位,必要时可通过选用I2C或SPI等串行接口芯片或多路数据选择器件扩展I/O端口和其他功能。