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PSoC微處理器在電動車無刷電機控制器上的應用

作者: 時間:2010-03-22 來源:網絡 收藏

  4. 通用I/O
  
  微控制器的通用I/O數量從*4位不等,具體根據不同型號來確定。每個I/O功能可編程選擇。在輸出模式中可選擇輸出驅動方式,模擬輸出驅動可達40mA。通過內部上拉或者下拉電阻輸出,強輸出,可設置輸出最大的驅動電流達25mA。所有引腳都能作為中斷電源,通過引腳信號變化產生中斷。并可選擇位上升沿觸發終端、下降沿觸發。引腳能與模擬模塊相連。此外,還有用作斯密特觸發器的TTL、I/O。
  
  5. 振蕩器
  
  系列器件有多種振蕩器可供選擇,總能為CPU時鐘、模擬模塊和數字PSoC模塊的時鐘,找到合適的振蕩器。主要有內部達到24/48MHz的主振蕩器、一個32.768MHz外部晶體振蕩器和內部低速振蕩器。主振蕩器誤差為±2.5%,且沒有外部補償,外部晶體振蕩器可對PLL選定精度,內部低速振蕩器一般作為PSoC模塊和看門狗/睡眠定時器的時鐘??墒褂脮r鐘分頻器,從而優化代碼執行速度和減少功耗。
  
  6. 專用外設
  
  PSoC系列器件還提供一些專用外設,包括看門狗/睡眠模式時鐘(Watchdog/Sleep Timer)、可設定電壓閥值的電源低電壓檢測(LVD/POR)、中斷控制器、采樣抽取器(Decimator)、片內溫度傳感器和片內電壓參考等。
  
  7. 靜態COMS器件
  
  PSoC微處理器系列運用了先進Flash工藝的全靜態CMOS器件,實現高度低電壓功能。通常電壓保持在3.0到5.5V DC,使用片內開關式電壓汞可使工作電壓降低到1.0V DC,工作于-40℃~+85℃。
  
  無刷控制器系統
  
  由CY8C24423構成的無刷控制器系統原理框圖如圖2所示。

圖2:無刷控制器系統原理框圖。

  要讓圖中所示的電機轉動起來,首先控制部就必須根據電機霍爾感應到的電機轉子目前所在位置,然后決定開啟(或關閉)MOSFET的順序,如上圖中之A上、B上、C上(這些稱為上橋功率晶體管)及A下、B下、C下(這些稱為下橋功率晶體管),使電流依序流經電機繞組線圈產生順向(或逆向)旋轉磁場,并與轉子的磁鐵相互作用,如此就能使電機順時/逆時轉動。當電機轉子轉動到霍爾傳感器感應出另一組信號的位置時,控制器又再開啟下一組MOSFET,如此循環電機就可以按同一方向繼續轉動,直到控制器決定要電機轉子停止,此時則關閉MOSFET,要電機轉子反向則MOSFET開啟順序相反。
  
  一個最基本的電動車用所需要實現的功能包括除了轉把調速外,還應該包括欠壓保護,過流保護,剎車斷電等。另外近年來還有一些實用且流行的功能如定速巡航、ABS剎車再生制動、1:1助力等等。從上面的原理框圖可以很清楚地看出,整個系統只用了一個PSoC芯片便實現了上述的所有控制功能。圖3為本文設計的無刷控制器半成品實物圖。

圖3:電動車半成品實物外形圖。



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