基于SPMC75系列单片机的高性能三相变频电源

1 引言　　变频电源是一种电源变换设备，因具有输出波形纯正、输出电压稳定、输出频率和输出电压可调等优点。其良好的性能，在传感、仪器仪表、工业控制等领域有广泛应用。本文主要介绍利用SPMC75F2413A和IPM(PS21865A)实现高性能三相变频电源的开发。 2 芯片特性简介　　SPMC752413A是μ’nSP%26;#8482;系列产品的一个新成员，是凌阳科技新推出的专用于变频驱动的16位微控制器。其拥有性能出色定时器和PWM信号发生器组。　　SPMC75F2413A在4.5V5.5V工作电压范围内的工作速度范围为024MHz，拥有2K字SRAM和32K字闪存ROM;最多64个可编程的多功能I/O端口;5个通用16位定时器/计数器(其中有二个电机驱动专用PWM波形发生器，二个位置侦测接口定时器)，且每个定时器均有PWM 发生的事件捕获功能;2个专用于定时可编程周期定时器;可编程看门狗;低电压复位/监测功能;8通道10位模-数转换。在这些硬件外设的支持下 SPMC75F2413A可以方便实现各种变频系统。 SPMC75F2413A的特性如下： 1. 高性能的16位CPU内核 a) 凌阳16位unSP处理器(ISA 1.2) b) 片内基于锁相环的时钟发生模块 c) 最高系统频率Fck：24MHz 2. 片内存储器 a) 32K Words (32K%26;#215;16bit) Flash b) 2K Words (2K%26;#215;16bit) SRAM 3. 工作温度： -40 ℃～85 ℃ 4. 10位ADC模块 a) 可编程转换速率，最大转换速率100Ksps b) 8个外部输入通道 c) 可与PDC或MCP等定时器联动，实现电机控 制中的电参量测量 5. 串行通讯接口 a) 通用异步串行通讯接口(UART) b) 标准外围接口(SPI) 6. 64(QFP80)/48(QFP64)个通用输入输出脚 7. 可编程看门狗定时器 8. 内嵌在线仿真电路ICE接口：可实现在线仿 真、调试和下载通用16位定时/计数器 1. PDC定时器 a) 两个PDC定时器：PDC0和PDC1 b) 可同时处理三路捕获输入 c) 可产生三路PWM输出(中心对称或边沿方式) d) BLDC驱动的专用位置侦测接口 e) 两相增量码盘接口，支持四种工作模式， 拥有四倍频电路 2. MCP定时器 a) 两个MCP定时器：MCP3和MCP4 b) 能产生三相六路可编程的PWM波形，如三 相SPWM、SVPWM等 c) 提供PWM占空比值同步载入逻辑 d) 可选择与PDC的位置侦测变化同步 e) 可编程的硬件死区插入功能，死区时间可 设定 f) 可编程的错误和过载保护逻辑 3. TPM定时器 a) 一个TPM定时器：TPM2 b) 可同时处理二路捕获输入 c) 可产生二路PWM输出(中心对称或边沿方式) 两个CMT定时器 [b]3 系统总体方案介绍 [/b]本高性能三相变频电源系统主要由凌阳16位单片机SPMC75F2413A、三凌的IPM功率模组芯片PS21865A组成，系统框图如图 3-1。

系统控制部分是整个系统协调的心脏。整个系统都在其协调下有条不紊的工作。这部分主要是根据系统设置和当前系统的状态给出相应的控制信息，以确保系统的可靠运行。　人机接口界面程序，这部主要是为用户提供一个简单易用的交互接口，以方便用户对变频器的可靠控制。包括变频器的起停、各种运行参数的设置都在这一层面上执行。 6 结语　　通常，在开发变频设备的过程中，需要编写实时性、程序可读性强的代码，这时就需要采用混合编程。而凌阳的m’nSP%26;#8482; IDE具有良好的编程环境，它可以很轻松、容易地进行混合编程(在C程序中调用汇编程序，在汇编程序中调用C程序)。该系统用了SPMC75F2413A 两个定时器和约30个IO口资源，其实SPMC75F2413A的资源相当丰富。因其有专业的变频硬件支持，变频系统开发变得相对简单。同时，SPMC75F2413A在变频控制方面有相当出众的表现。因此，基于SPMC75F2413A的变频系统在通用变频、变频家电等变频领域有广阔的应用前景 7 参考文献 [1] 雷思孝、李伯成、雷向莉等，单片机原理及实用技术—凌阳16位单片机原理及应用[M] 西安：西安电子科技大学出版社 [2] SUNPLUS，SPMC75F2413A编程指南V1.1[M] 北京：SUNNORTH [3] Mitsubishi，PS21865A数据手册[M]