設(shè)計簡介

　　圖為電路板實物圖(兩板組合)

　　針對電機控制系統(tǒng)，ADI公司能夠提供涵蓋信號鏈中所有重要 器件的完整解決方案，相關(guān)產(chǎn)品包括了模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換器、放大器、嵌入式處理器、iCoupler?數(shù)字隔離 器和電源管理器件。這些高性能的器件和增加系統(tǒng)集成度有助于實現(xiàn)更新型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計，為客戶實現(xiàn)系統(tǒng)的差異化設(shè)計帶來價值。

　　ADSP-CM4xx混合信號控制處理器采用ARM Cortex M4處理器內(nèi)核，集成高精度ADC、數(shù)字加速器和濾波器、SRAM和閃存以及豐富的外設(shè)。ADSP-CM4xx處理器適用于要求高性能實時控制和模擬轉(zhuǎn)換的廣泛嵌入式應(yīng)用。

　　CM408 MBD Motion Control 包含EVM Oscar-Skylight Motion Control EVM (PMSM FOC控制功率底板) 和ADI M4 Control Card (ADSP-CM408 控制核心板)兩部分， 設(shè)計中充分考慮到了工業(yè)上對隔離的要求，具有完全隔離的CAN、RS-485、RS-232、Ethernet通訊接口以及控制部分和高壓功率部分的完全隔離。

　　軟件部分采用了MBD(Model-based design)，采用Matlab & Simulink工具對電機控制進行建 模，并自動產(chǎn)生控制部分核心代碼，可以大大加速伺服電機控制軟件的開發(fā)流程，并且提供完善可靠的代碼，可以在前期研發(fā)階段讓工程師更關(guān)注于算法本身而不是陷入復(fù)雜的編碼和修改代碼的過程，以加速產(chǎn)品創(chuàng)新和新技術(shù)研發(fā)的過程。

　　硬件設(shè)計

　　EVM OSCAR-SKYLIGHT MOTION CONTROL EVM (PMSM FOC控制功率底板)

　　完整的 ADSP - CM408F 最小系統(tǒng)，Boot Switch、時鐘及復(fù)位電路

　　4 個LED 和 3 個按鍵方便程序調(diào)試使用

　　隔離通訊接口 ：2個 CAN接口、1個 RS-232、1 個 RS-485 接口

　　USB OTG 接口、一個 100 M 以太網(wǎng)接口

　　PWM 及 ADC 引出，方便對電機控制信號進行測試

　　2 路 SINC 濾波器輸入接口，直接連接 ADUM74XX 系列 Σ-Δ隔離 ADC

　　Timer、CNT 等電機控制需要的引腳均用 2.54 排針引出，方便客戶連接自己的功率底板

　　ADI M4 CONTROL CARD (ADSP- CM408 控制核心板)

　　控制板連接接口，可與ADI M4 Control Card進行直接連接，由其提供控制信號

　　所有控制和反饋信號均采用 ADI 高速磁隔離芯片進行隔離

　　功率驅(qū)動部分采用仙童FSBB20CH60C 600V /20A智能功率模塊，具有 OCP LVO

　　具有多種相電流采樣方式，可通過 Σ-Δ ADC 和 ADSP-CM408 內(nèi)置的 SINC 濾波器進行電流采樣，也可通過霍爾電流傳感器和 ADSP-CM408 內(nèi)置 16bit ADC 采樣

　　多種傳感器接口，具有霍爾傳感器接口、旋轉(zhuǎn)編碼器接口、旋轉(zhuǎn)變壓器接口(AD2S1210實現(xiàn))，用來連接傳感器獲取電機的速度和位置信號

　　ADSP-CM408F 帶13+ ENOB ADC、LQFP176的240MHz ARM Cortex-M4

　　ADSP-CM407F混合信號控制處理器集成雙通道高精度16位ADC和一個ARM? Cortex-M4TM處理器內(nèi)核，其浮點運算單元工作于240 MHz的內(nèi)核時鐘頻率，集成384KB SRAM存儲器、2MB閃存，以及專門針對光伏(PV)逆變器控制、電機控制和其他嵌入式控制應(yīng)用而優(yōu)化的加速器和外設(shè)。

　　優(yōu)勢和特點

　　雙通道16位SAR ADC，無失碼，13+ ENOB，轉(zhuǎn)換速率達380ns，適應(yīng)于高精度閉環(huán)控制應(yīng)用。

　　240 MHz ARM Cortex M4內(nèi)核集成浮點運算單元，可支持高級編程模型和復(fù)雜算法。

　　384KB SRAM和2MB閃存，從容應(yīng)對大程序。

　　高級PWM和定時器功能，可有效提升轉(zhuǎn)矩波動和電機性能。

　　SINC濾波器，可無縫連接AD74xx隔離式轉(zhuǎn)換器。

　　諧波分析引擎，可兼容并網(wǎng)連接。

　　以太網(wǎng)和USB接口，支持網(wǎng)絡(luò)接口。

　　2個CAN接口、3個UART、2個SPI、2個SPORT、8個32位定時器、2個雙線接口和4個正交編碼器接口。

　　16位異步存儲器總結(jié)，可連接外置SRAM或FPGA。

　　24x24 176引腳LQFP封裝，搭載91個GPIO引腳和16個ADC輸入引腳，專門針對電機控制應(yīng)用而優(yōu)化。

　　最高支持105C的環(huán)境工作溫度，適用于工業(yè)應(yīng)用