解析永磁无刷直流电机控制器的原理及电路

随着控制理论的发展和高性能控制的需求，一般的单片或多片微处理器不能满足复杂而先进的控制算法，使得数字信号处理器（DSP）成为这种应用场合的首选器件。

构成永磁无刷直流电机控制器，除了微处理器外还需要专用门阵列组合，以及响应的存储器和外围芯片，这就使得芯片数量增加，软件复杂，价格提高。针对这个问题，美国AD公司和TI公司相继研制成功了以DSP为内核的集成电机控制芯片。这些控制器不但具有高速信号处理和数字控制功能所必需的体系结构特点，而且有为电机控制应用提供单片解决方案所必需的外围设各。

永磁无刷直流电机原理

TMS320LF2407A是TI公司TMS320C24x系列中功能最强的一款DSP，该芯片与同系列其他DSP相比，有如下一些特点：

采用高性能静态CM0S技术，供电电压降为3.3V，减少控制器的功耗，40MIPS的执行速度使得指令周期缩短到25ns（40MHz），从而提高了控制器的实时控制能力。

片内高达32K字的FLASH程序存储器，高达1.5K字的数据／程序RAM，544字双端口RAM（DRRAM）和2K字的单口RAM（SARAM）。

两个事件管理器模块EVA和EVB，每个包括两个16位通用定时器和8个16位的脉宽调制（PWM）通道。它们能够实现：三相反相控制；PWM对称和非对称波形；当外部引脚PDPINTx出现低电平时，快速关闭PWM通道；可编程的PWM死区控制以防止上下桥臂同时输出触发脉冲；3个捕获单元；片内光电编码器接口电路；16通道A／D转换器。事件管理器模块适用于控制交流感应电机、无刷直流电机、开关磁阻电机、步进电机、多极电机和逆变器。

永磁无刷直流电机控制器

可扩展的外部程序存储器，总共192K字；64K字程序存储器空间；64K字数据存储器空间；64K字I／O寻址空间。

看门狗定时器模块（WDT）。

10位A／D转换器，最小转换时间为500ns，可选择两个事件管理器来触发的两个8通道输入A／D转换器或一个16位通道输入的A／D转换器。

控制器局域网（CAN）2.0B模块。

串行通信接口（SCI）。

16位的串行外设接口（SPI）。

基于锁相环的时钟发生器。

高达40个可单独编程或复用的通用输入／输出引脚（GPIO）。

5个外部中断（电机驱动保护、复位和两个可屏蔽中断）。

电源管理包括3种低功耗模式，并且能独立将外设器件转为低功耗模式。

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