JAJU899 june   2023

 

  1.   1
  2.   概要
  3.   リソース
  4.   特長
  5.   アプリケーション
  6.   6
  7. 1システムの説明
    1. 1.1 主なシステム仕様
  8. 2システム概要
    1. 2.1 ブロック図
    2. 2.2 設計上の考慮事項
      1. 2.2.1 電流および電圧コントローラ
      2. 2.2.2 高分解能 PWM 生成
    3. 2.3 主な使用製品
      1. 2.3.1 TMS320F280039
      2. 2.3.2 ADS131M08
  9. 3ハードウェア、ソフトウェア、テスト要件、テスト結果
    1. 3.1 ハードウェア要件
    2. 3.2 ソフトウェア要件
      1. 3.2.1 Code Composer Studio 内でプロジェクトを開く
      2. 3.2.2 プロジェクト構造
      3. 3.2.3 ソフトウェア・フロー図
    3. 3.3 テスト設定
      1. 3.3.1 電流および電圧ループをチューニングするためのハードウェア設定
      2. 3.3.2 双方向の電力フローをテストするためのハードウェア設定
      3. 3.3.3 電流および電圧キャリブレーションのハードウェア設定
    4. 3.4 テスト方法
      1. 3.4.1 ラボ変数の定義
      2. 3.4.2 ラボ 1.開ループ電流制御単相
        1. 3.4.2.1 ラボ 1 のソフトウェア・オプションの設定
        2. 3.4.2.2 プロジェクトのビルドおよびロードとデバッグ環境の設定
        3. 3.4.2.3 コードの実行
      3. 3.4.3 ラボ 2.閉ループ電流制御単相
        1. 3.4.3.1 ラボ 2 のソフトウェア・オプションの設定
        2. 3.4.3.2 プロジェクトのビルドおよびロードとデバッグ環境の設定
        3. 3.4.3.3 コードの実行
        4. 3.4.3.4 電流キャリブレーション
      4. 3.4.4 ラボ 3.閉ループ電流制御 2 相
        1. 3.4.4.1 ラボ 3 のソフトウェア・オプションの設定
        2. 3.4.4.2 プロジェクトのビルドおよびロードとデバッグ環境の設定
        3. 3.4.4.3 コードの実行
      5. 3.4.5 ラボ 4.閉ループ電流および電圧制御
        1. 3.4.5.1 ラボ 4 のソフトウェア・オプションの設定
        2. 3.4.5.2 プロジェクトのビルドおよびロードとデバッグ環境の設定
        3. 3.4.5.3 コードの実行
        4. 3.4.5.4 電圧キャリブレーション
    5. 3.5 テスト結果
      1. 3.5.1 電流ループ負荷レギュレーション誤差
      2. 3.5.2 電圧ループ負荷レギュレーション誤差
      3. 3.5.3 無負荷時の電圧遷移
      4. 3.5.4 スタートアップ時の過渡応答
      5. 3.5.5 双方向電流スイッチング時間
  10. 4設計とドキュメントのサポート
    1. 4.1 設計ファイル
      1. 4.1.1 回路図
      2. 4.1.2 BOM
    2. 4.2 ツールとソフトウェア
    3. 4.3 ドキュメントのサポート
    4. 4.4 サポート・リソース
    5. 4.5 商標
  11. 5著者

プロジェクト構造

GUID-2D3155E0-D272-4BEE-9453-FC23BE914F79-low.png図 3-3 プロジェクト構造の概要

プロジェクトの一般構造を、図 3-3 に示します。プロジェクトがインポートされると、図 3-4 に示すように CCS 内に Project Explorer が表示されます。

注: 図 3-4 は F28003x のプロジェクトを示していますが、powerSUITE ページから別のデバイスを選択しても、その構造は同様です。

コア・アルゴリズム・コードで構成されるソリューション別およびデバイスに依存しないファイルは .c/h にあります。

基板別でデバイス別のファイルは _hal.c/h にあります。 このファイルは、ソリューションを実行するデバイス別ドライバで構成されています。別の変調方式や別のデバイスを使用する場合は、プロジェクト内のデバイス・サポート・ファイルを変更するだけでなく、これらのファイルに変更を加えるだけで済みます。

-main.c ファイルは、プロジェクトのメイン・フレームワークで構成されています。 このファイルは、システム・フレームワークの作成に役立つ基板とソリューション・ファイルへの呼び出し、割り込みサービス・ルーチン (ISR) と低速なバックグラウンド・タスクで構成されています。

この設計では、ソリューションは bt2ph です。

powerSUITE ページは、Project Explorer に表示される main.syscfg ファイルをクリックして開くことができます。 powerSUITE ページでは _settings.h ファイルが生成されます。 このファイルは、powerSUITE ページで生成されたプロジェクトのコンパイル時に使用する唯一の C 言語を使用したファイルです。プロジェクトが保存されるたびに powerSUITE によって変更内容が上書きされるため、このファイルを手動で変更しないでください。_user_settings.h は _settings.h に含まれており、ADC マッピングの #definesや GPIO など、powerSUITE ツールの範囲外の設定を保持するために使用できます。

_cal.h ファイルは、電流と電圧を測定するためのゲイン値とオフセット値で構成されています。

Kit.json ファイルと solution.js ファイルは、powerSUITE により内部で使用されるため、ユーザーが変更することはできません。 これらのファイルを変更すると、プロジェクトが正常に機能しなくなります。

ソリューション名は、ソリューションで使用されるすべての変数および定義のモジュール名としても使用されます。したがって、すべての変数および関数呼び出しの先頭には BT2PH 名が付きます (たとえば、BT2PH_userParam_V_I_ch1)。この命名規則により、ユーザーは名前の競合を回避しながら、異なるソリューションを組み合わせることができます。

GUID-20230628-SS0I-VXNG-RDTM-S60DF7BRKJQH-low.svg図 3-4 BT2PH プロジェクトの [Project Explorer] ビュー

BT2PH プロジェクトは 3 つの ISR (ISR3、ISR4、および ISR7) で構成されています。ISR1、ISR2、ISR5、および ISR6 は、今後の使用のために予約されています。

降圧コンバータの入力電圧とコンデンサ電圧を検出するには、ISR3 を使用します。ISR3 は、ADCC 変換完了によってトリガされます。ADCC を使用してコンバータの入力電圧と出力電圧を検出し、DC/DC のソフト・スタートを実装します。

ISR4 は、ADS131M08 の DRDY (データ・レディ) 信号によってトリガされます。外部 ADC は 15.625kHz のサンプル・レートにプログラムされ、これによって ISR 周波数が設定されます。ISR は、電流および電圧制御ループ機能を実行します。

ISR7 は、SPI 受信 FIFO 割り込みによってトリガされます。ISR を使用して、FIFO レジスタから外部 ADC データを読み出します。

図 3-5 および 図 3-6 に、ISR3、ISR4、および ISR7 の所要時間を示します。3 つの ISR に要する合計時間は 8μs 未満です。ISR は、15.625kHz の ISR 周波数の場合、CPU リソースの 12.5% を消費します。

GUID-20230628-SS0I-JBKT-5K9B-1TRWTQFK0MWK-low.png図 3-5 ISR4 および ISR7 の実行時間測定
GUID-20230628-SS0I-ZLZ4-FGNJ-4RPD4HPTGX9M-low.png図 3-6 ISR4 および ISR3 の実行時間測定