Esta nota de aplicación describe el generador de disparo periférico (PTG), sus características y aplicaciones clave. Las aplicaciones incluyen PFC integrado y control de motores, control de iluminación, generación de pulsos de un disparo, generación de pulsos de un disparo de ancho variable, generación de formas de onda de frecuencia variable, generación de formas de onda de frecuencia fija y control de módulo ADC.
prólogo
El módulo Peripheral Trigger Generator (PTG) en dispositivos dsPIC33 de 16 bits es un secuenciador programable por el usuario que permite secuencias de señales de entrada complejas para generar activadores y coordinar el comportamiento de otros periféricos. Este documento demuestra los diversos usos de PTG en combinación con módulos como convertidores de analógico a digital (ADC), comparadores de salida (OC), moduladores de ancho de pulso (PWM), temporizadores y controladores de interrupción para lograr secuencias complejas. solicitud. del evento.
El módulo PTG admite comandos de 8 bits para los registros de cola de PTG llamados comandos de paso. Cada comando de paso de 8 bits consta de un código de comando de 4 bits y un campo de opción de 4 bits.
Estos comandos definen una secuencia de eventos para generar señales de disparo de salida a los periféricos. También puede usar comandos de pasos para generar solicitudes de interrupción a la CPU.
Aplicación 1: Integración de control de motor y PFC
En aplicaciones integradas de corrección del factor de potencia (PFC) y control de motores, un solo dispositivo de controlador de señal digital (DSC) controla un motor síncrono de imanes permanentes (PMSM) y un convertidor PFC mediante un esquema de control orientado al campo (FOC).
Esta aplicación requiere tres canales PWM para controlar las funciones del motor y un PWM adicional para controlar la operación de PFC. El módulo OC le permite aumentar la cantidad de canales PWM disponibles para su aplicación más allá de la cantidad de canales PWM de alta velocidad disponibles en su dispositivo.
El periférico PWM se puede usar junto con el periférico OC para generar las señales PWM requeridas para el control del motor y la operación PFC.
Sin embargo, para aplicaciones como PFC, el tiempo de ejecución óptimo es muy importante y, para lograr este objetivo, se deben realizar las siguientes tareas dentro del tiempo de ejecución óptimo:
- Sincronización de control de motores PWM y PFC PWM.
- Activa el ADC para la conversión y cambia el canal del ADC utilizado para el control del motor y las señales de retroalimentación del PFC.
Estos requisitos de aplicación se pueden lograr de manera efectiva utilizando módulos PTG que pueden:
- Sincronice el módulo PWM de alta velocidad y el módulo OC.
- Genere disparadores para el módulo ADC al monitorear los bordes del módulo PWM de alta velocidad.
- Supervisa la interrupción de ‘conversión ADC completa’ y genera las interrupciones apropiadas para ejecutar el código de control FOC y PFC digital.
- Reduzca la intervención de la CPU y haga que el procesamiento periférico en esta aplicación sea independiente del núcleo.
En esta aplicación, las frecuencias de conmutación PWM de control de motor y PFC PWM se eligen para que sean múltiplos enteros.
El ADC del dsPIC® DSC tiene capacidad de muestreo simultáneo de 4 canales. Tanto los algoritmos FOC como PFC tienen su propio conjunto de canales analógicos muestreados simultáneamente. Esto se debe a que la relación de fase de estas señales es importante desde el punto de vista del control.
Para esta aplicación, se seleccionan las señales de control del motor y de retroalimentación de PFC y, al alternar la selección del canal ADC, se muestrean tanto las señales de control del motor como las de PFC. Al configurar CH0123SA = 0 o CH123SA = 1, las señales de control del motor y PFC se pueden conectar al circuito de muestreo y retención (S&H) antes de activar el ADC en función de los bordes de PWM.
Como se muestra en la Figura 1, el canal es FOC (CH123SA (AD1CHS123<0>) = 0 y CH0SA<4 の場合) の変換結果が得られるように設定されています。 :0> (AD1CHS0<4:0>) = 13) o PFC (CH123SA (AD1CHS123<0>) = 1 y CH0SA<4:0> (AD1CHS0<4:0>) = 10), los registros de búfer ADC1 correspondientes (ADC1BUF0-ADC1BUF3).
Después de configurar los bits de selección de canal y conectar la señal de retroalimentación de PFC al circuito de muestra y retención del ADC, se debe generar un disparador en cada ciclo de PWM de PFC. De manera similar, después de cada ciclo de PWM de control de motor, los bits de selección de canal deben establecerse antes de generar un disparador de ADC para conectar la señal de retroalimentación de control de motor al circuito de muestra y retención del ADC.
Por lo tanto, el módulo PTG está configurado para generar activadores ADC al monitorear los bordes de los pulsos PWM de control de motor y PFC PWM.
Además, se generan dos interrupciones PTG (interrupciones PTG1 y PTG2) para ejecutar el código FOC y PFC, como se muestra en la Figura 2.
Como se ve en esta aplicación de ejemplo, PTG simplifica la implementación al secuenciar de manera eficiente el uso de ADC y PWM para proporcionar control de motores e implementación de PFC en un solo dispositivo dsPIC33.