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使用SPMC75F2413A設計的通用變頻器
作者：
時(shí)間：2012-06-07
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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1 引言
變頻器是從上世紀中葉發(fā)展起來(lái)的一種交流調速設備。它是為了解決傳統的交流電機調速困難、傳統的交變速設備不但結構復雜且效率和可靠性均不盡人意的缺點(diǎn)而出現的。由于其使交流電機的調速范圍和調速性能均大為提升，因此交流電機逐漸代替直流電機出現在各種應用領(lǐng)域，即便是以往只可能是直流電機出現的伺服控制領(lǐng)域。隨著(zhù)電力半導體長(cháng)足發(fā)展，變頻器也隨之不斷進(jìn)步。如今變頻器已深入我們的日常生活，隨處可見(jiàn)其為我們服務(wù)的身影。
本文所設計的變頻器具備以下標準變頻器的所有功能。是SPMC75F2413A的一種基本應用。本文的目的主要是給讀者一個(gè)用SPMC75F2413A實(shí)現變頻驅動(dòng)的例子，讓讀者對SPMC75F2413A有更深的了解。本文所設計的系統具備以下功能包括：機驅動(dòng)、異常事件處理、運行參數的設置、信息狀態(tài)管理、通信鏈路接口、人機交互接口等幾部分。
2 芯片特性簡(jiǎn)介
本系統是基于智能功率模組芯片和SPMC75F2413A實(shí)現的通用變頻器方案，下面介紹SPMC75F2413A的特性。
SPMC75F2413A 是μ’nSP系列產(chǎn)品的一個(gè)新成員，是凌陽(yáng)科技新推出的一個(gè)16位結構的微控制器。與其它μ’nSP產(chǎn)品不同的是，SPMC75F2413A主要應用在工控或是家電的變頻驅動(dòng)領(lǐng)域。由于其擁有出色性能定時(shí)器PWM信號發(fā)生器組。因此，SPMC75F2413A可以方便的實(shí)現各種電機驅動(dòng)方案。
SPMC75F2413A在4.5V～5.5V工作電壓范圍內的工作速度范圍為0～24MHz，擁有2K字SRAM和32K字閃存ROM；64個(gè)可編程的多功能I/O端口；5個(gè)通用16位定時(shí)器/計數器，且每個(gè)定時(shí)器均有PWM發(fā)生的事件捕獲功能；2個(gè)專(zhuān)用于定時(shí)可編程周期定時(shí)器；可編程看門(mén)狗；低電壓復位/監測功能；8通道10位模-數轉換。SPMC75F2413A在電機控制領(lǐng)域有相當優(yōu)秀的表現。
特性包括：
◆ 凌陽(yáng)16位μ’nSP處理器(ISA 1.2)
◆ 工作電壓：
內核：4.5V～5.5V
◆ 最高運行速度：24MHz
◆ 工作溫度： -40 ℃～85 ℃
◆ 芯片內存儲器：
32KW (32K×16) Flash
2KW (2K×16) SRAM
◆ 基于時(shí)鐘發(fā)生模塊的鎖相環(huán)電路
◆ 看門(mén)狗定時(shí)器
◆ 10位模/數轉換器
8通道輸入
10us (100kHz)轉換時(shí)間
◆ 串行通訊接口
通用異步串行通訊接口(UART)
標準外圍接口(SPI)
◆ 總計64個(gè)通用輸入輸出管腳
◆ 電源管理
2種低功耗模式：Wait/Standby
每個(gè)外設都可以獨立的供電
◆ 兩個(gè)比較匹配定時(shí)器
◆ 5個(gè)16位通用定時(shí)器
◆ 2個(gè)用于脈寬調制，2個(gè)用于速度捕獲，1個(gè)用于速度反饋環(huán)。
◆ MCP定時(shí)器3支持 TIO3A～TIO3F, MCP定時(shí)器4支持 TIO4A～TIO4F
◆ 脈寬調制定時(shí)器支持遞增/遞減計數
◆ PDC定時(shí)器0/1均支持3通道的TIO0A～TIO0C輸入捕獲
◆ TPM定時(shí)器2支持捕獲/脈寬調制
◆ 12個(gè)16位脈寬調制輸出
◆ 2通道的電機驅動(dòng)脈寬調制輸出(互補的3相6路脈寬調制輸出)
◆ TIO3A～TIO3F利用 MCP 定時(shí)器3工作, TIO4A～TIO4F利用MCP定時(shí)器4工作
◆ 中心(center)或邊沿(edge)脈寬調制輸出
◆ 通過(guò)外部錯誤保護管腳進(jìn)行脈寬調制輸出保護
◆ 可編程的死區控制(Dead time control)
◆ 脈寬調制服務(wù)和錯誤中斷發(fā)生
◆ 具備驅動(dòng)交流感應電機和直流無(wú)刷電機的能力
◆ 內嵌在線(xiàn)仿真功能
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