中科昊芯推適用于高精度工業(yè)自動(dòng)化運(yùn)動(dòng)控制數(shù)字信號(hào)處理器DSP

隨著能源需求的日益緊張，科技的日趨智能化，高可靠的穩(wěn)壓輸出，已日趨成為當(dāng)今社會(huì)迅速發(fā)展的必然趨勢(shì)。中科昊芯順應(yīng)時(shí)代要求，推出適用于高精度工業(yè)自動(dòng)化運(yùn)動(dòng)控制的新版HXS320F28034PNT數(shù)字信號(hào)處理器DSP，芯片EPWM_PC，由一次觸發(fā)首脈寬調(diào)制與高頻脈沖電壓脈寬調(diào)制組成，更有效助力于工程師實(shí)現(xiàn)快速有效蓄能降壓斬波、高可靠穩(wěn)壓輸出，廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車與軌道交通電源、新能源發(fā)電、白色家電開關(guān)電源等高精度控制領(lǐng)域。

自平頭哥半導(dǎo)體有限公司劍池集成開發(fā)環(huán)境（簡稱“CDK”）支持HX2000系列芯片調(diào)試以來，本期以EPWM_PC降壓斬波實(shí)例對(duì)EPWM_PC電源穩(wěn)壓輸出展開介紹。

HX2000系列EPWM_PC降壓斬波，由一次觸發(fā)與高頻調(diào)制模塊組成，是一種通過高頻信號(hào)調(diào)制PWM波，實(shí)現(xiàn)降壓斬波的模擬降壓電路模塊，原理如下：

經(jīng)EPWM時(shí)基、比較、動(dòng)作、死區(qū)模塊輸出PWM波，作為PC斬波模塊輸入。經(jīng)一次觸發(fā)模塊，采用公式Tsysclkout*8*PCCTL[OSHTWTH]，斬波輸入波形，使輸出有效快速導(dǎo)通功率器件。通過PCCTL[CHPFREQ]配置斬波時(shí)鐘頻率分頻系數(shù)，1~8分頻輸出高頻信號(hào)，調(diào)制產(chǎn)生占空比為（PCCTL[CHPDUTY]+1）/8的脈沖電壓，使功率器件獲得足夠驅(qū)動(dòng)能力，以在一定時(shí)間內(nèi)維持導(dǎo)通狀態(tài)。典型Buck電路應(yīng)用如下，可通過EPWM_PC一次觸發(fā)脈寬調(diào)制，有效快速導(dǎo)通功率器件Q，使輸入電源向電感L充電。經(jīng)高頻時(shí)鐘調(diào)制，輸出脈沖電壓，作用于功率器件Q，以維持導(dǎo)通狀態(tài)，使電感L完成充電，實(shí)現(xiàn)降壓斬波，穩(wěn)定電壓輸出。

由此設(shè)計(jì)EPWM_PC降壓斬波實(shí)例：PWM波頻率30kHz、死區(qū)0.4us，雙邊沿延時(shí)，互補(bǔ)輸出。斬波：（1）PWM1，一次觸發(fā)調(diào)制脈寬，輸出頻率250kHz；（2）PWM2，一次觸發(fā)調(diào)制脈寬，輸出頻率250kHz；斬波時(shí)鐘占空比62.5%輸出。

基于CDK開發(fā)，代碼包括：EPWM的 GPIO配置、EPWM頻率配置30KHz、死區(qū)0.4us，雙邊沿延時(shí)，互補(bǔ)輸出、事件觸發(fā)模塊配置。斬波PWM1/2第一個(gè)脈沖寬度為2/8的SYSCLKOUT時(shí)鐘周期；PWM1的斬波時(shí)鐘頻率分頻系數(shù)為不分頻、62.5%脈寬輸出中斷服務(wù)程序；PWM2的斬波時(shí)鐘頻率分頻系數(shù)為3分頻、62.5%脈寬輸出中斷服務(wù)程序。主程序調(diào)用執(zhí)行。

1.intmain(void)2.{3./*初始化系統(tǒng)控制*/4.InitSysCtrl();5./*初始化EPwmGPIO*/6.InitEPwm1Gpio();7.InitEPwm2Gpio();8.InitEPwm3Gpio();9./*關(guān)中斷*/10.InitPieCtrl();11./*清中斷*/12.IER=0x0000;13.IFR=0x0000;14./*初始化PIE向量表*/15.InitPieVectTable();16.EALLOW;17./*epmw1_isr中斷,一次觸發(fā)2/8首脈寬調(diào)制斬波*/18.PieVectTable.EPWM1_INT=&epwm1_isr;19./*epmw2_isr中斷，一次觸發(fā)2/8首脈寬調(diào)制，1/8系統(tǒng)時(shí)鐘三分頻、62.5%脈寬調(diào)制斬波*/20.PieVectTable.EPWM2_INT=&epwm2_isr;21./*將epmw3_isr入口地址賦給EPWM3_INT*/22.PieVectTable.EPWM3_INT=&epwm3_isr;23.EDIS;24.EALLOW;25./*禁用TBCLK同步，允許EPWM初始化配置*/26.SysCtrlRegs.PCLKCR0.bit.TBCLKSYNC=0;27.EDIS;28./*初始化EPWM1，EPWM2，EPWM3，頻率30KHz，向上向下計(jì)數(shù)模式*/29.InitEPwm1Example();30.InitEPwm2Example();31.InitEPwm3Example();32.EALLOW;33./*使能TBCLK同步，EPWM配置功能起作用*/34.SysCtrlRegs.PCLKCR0.bit.TBCLKSYNC=1;35.EDIS;36./*禁止CPU中斷并清除所有中斷標(biāo)志*/37.IER|=M_INT3;38./*使能相對(duì)應(yīng)的中斷*/39.PieCtrlRegs.PIEIER3.bit.INTx1=1;40.PieCtrlRegs.PIEIER3.bit.INTx2=1;41.PieCtrlRegs.PIEIER3.bit.INTx3=1;42./*使能全局中斷*/43.EINT;44.while(1)45.{46.}47.return0;48.}

CDK上開發(fā)降壓斬波實(shí)例程序，編譯結(jié)果為：

編譯通過后，可以開始調(diào)試了，調(diào)試結(jié)果如下：

（1）下圖中通道1和通道2的波形為PWM斬波輸出整體波形：

（2）下圖中通道1和通道2的波形均為第一個(gè)脈沖寬度為2/8的SYSCLKOUT時(shí)鐘周期：

（3）下圖中通道1為斬波時(shí)鐘頻率分頻系數(shù)為1分頻，占空比為7/8的波形；通道2為斬波時(shí)鐘頻率分頻系數(shù)為3分頻，占空比為7/8的波形：