Microcontrollers (MCUs) & processors Microcontrollers (MCUs) C2000 real-time microcontrollers

Microcontrollers (MCUs) & processors

C2000 real-time microcontrollers – 산업용 드라이브

산업용 서보 및 AC 인버터 드라이브를 위한 DesignDRIVE 솔루션

산업용 드라이브 개발을 위한 기본 구성 요소

  • 하드웨어 및 소프트웨어 최적화 필드 지향 토크 제어
  • 유연한 로터 위치 피드백
  • 여러 전류 감지 기술 및 절연 아키텍처
  • 산업용 통신을 위한 유연한 실시간 연결
  • IEC61508 기능 안전 지원

DesignDRIVE 개발 리소스

C2000 산업용 드라이브 제어 SOC

산업용 드라이브 시스템 소프트웨어

주요 기능 및 장점:

  • 포괄적 지원을 통해 개발 시간 절감
  • 빠른 전류 루프
  • 3가지 전류/전압 감지 옵션
  • 5가지 위치 센서 옵션
  • 과전류 방지

Computation and transforms
  • • Fast current loop implementation
    • < 1.0 µs on C28x at 200MHz
  • TMU-accelerated space-vector modulation, Park, Clarke
  • Multi-axis support
  • • Scales from F28004x to F2838x series of C2000 MCUs
Observer (optional)
  • • Virtual rotor position feedback
  • • Sliding mode or FAST™ observers
Loop control
  • • Position, speed and torque control loops
  • • Cost-effective power circuit design
  • • Enables optimal profiles and move trajectories
Actuation and protection
  • • Immediate update mode PWM
  • • Flexible on-chip routing of trip sources and qualifications
  • • High-resolution PWM
Sensing
  • • Drivers supporting concurrent Σ∆, fluxgate and shunt current sensing
  • • Programmable over current detection hardware
  • • 50ns prop delay protection—over current to PWM trip
Industrial communications
  • EtherCAT® stack (ETG)
  • • LWIP Ethernet
  • • CANOpen stacks (Third party)
Rotor and load position feedback
  • • Position sensor master examples
    • Digital: EnDat 2.2, BiSS-C, Tamagawa T-format, incremental
    • Analog: resolver, SIN/COS
  • • Configurable logic block to customize examples
  • • Performance test results
Drive Control SOC
Right Block Diagram

빠른 전류 루프(FCL)

FCL은 C2000 MCU를 사용한 가장 최적화된 FOC 소프트웨어 예제를 생성하기 위해 고유한 하드웨어 병렬 처리 및 소프트웨어 사이클-수거 기술을 활용합니다.

FCL의 장점은 다음과 같습니다.

  • 기존 전류 루프 대역폭의 3배 이상
  • FOC 토크 제어 프로세싱 500ns 미만
  • 하위 사이클 PWM 업데이트
  • PWM 기간에 전류 피드백 이중 샘플링
  • 루프 응답 측정 툴 포함

산업용 통신

TI C2000 실시간 제어 MCU는 EtherCAT, 이더넷 및 CAN에 대한 유연한 옵션을 제공합니다.

EtherCAT 옵션에는 다음이 포함됩니다.

1.      TMS320F28388D에 통합된 EtherCAT

2.      EMIF 또는 SPI를 통해 C2000을 지원하는 외부 EtherCAT 컨트롤러

3.      다중 프로토콜 지원을 위한 Sitara™ 마이크로프로세서 인터페이스 

위치 관리자 기술

주요 기능 및 장점

  • 사용자 지정 솔루션과 비교할 때 개발 작업 최소 10% 감소
  • 시스템 비용 최대 10% 절감
  • 레퍼런스 하드웨어, 예제 소프트웨어 규정 준수 입증 및 미래 보장
  • 다음을 비롯하여 업계 최고 아날로그 및 디지털 위치 센서 지원:
    • 리졸버
    • SIN/COS
    • QEP
    • BiSS-C
    • EnDAT2.2
센서 유형
속도
테스트 길이
해상도
C2000 MCU 지원 장치
기술 문서
TI 솔루션
증분 ~ 12,000rpm 해당 없음 인코더에 따라 다름

TMS320F2803x, TMS320F2806x,

TMS320F2807x, TMS320F2837xS,

TMS320F2837xD

다운로드 C2000 eQEP 모듈
EnDat 2.2 / 2.1 8MHz 100m 최대 35비트 TMS320F28379S, TMS320F28379D 다운로드 C2000 MCU용 EnDat 2.2 절대 인코더 마스터 인터페이스 레퍼런스 설계
BiSS-C 5MHz 100m 최대 26비트 TMS320F28379S, TMS320F28379D 다운로드 C2000 MCU용 BiSS-C 절대 인코더 마스터 인터페이스 레퍼런스 설계
t-형식(Tamagawa) 2.5MHz 100m 최대 24비트 TMS320F28379S, TMS320F28379D 다운로드 C2000 MCU용 Tamagawa T 형식 절대 인코더 마스터 인터페이스 레퍼런스 설계
SIN/COS ~ 12,000rpm 1m <.0025º

TMS320F2807x, TMS320F2837xS,

TMS320F2837xD1

다운로드 고분해능 위치 보간을 지원하는 Sin/Cos 인코더 인터페이스 레퍼런스 설계
리졸버 > 3,000rpm ~ 1m >13.47 ENOB

TMS320F2802x, TMS320F2807x,

TMS320F2837xS, TMS320F2837xD1

다운로드 C2000 리졸버-디지털 변환용 키트

1 이 프로젝트는 다른 C2000 MCU 제품군으로 이식할 수 있지만, 지금은 controlSUITE™ 소프트웨어를 통해 출시되지 않았습니다.

고성능, 고정밀 스마트 센서

ADC

세 가지 모터 위상과 DC 버스를 지터 없이 동시에 그리고 정교하게 샘플링

ADC 후처리

온칩 하드웨어로 ADC ISR 복잡성을 줄여서 전류 루프 사이클 단축

시그마 델타 필터 모듈(SDFM)

TI와 같은 강화된 델타 시그마 변조기를 통해 갈바닉 절연 지원 AMC1304

멀티 축, 멀티 레벨 및 유연한 PWM

최대 16쌍의 ePWM

다중 축 또는 다중 레벨 인버터에 대해 불감대로 고속/저속 PWM 생성 가능

PWM 위상 관계 및 타이머 동기화

고급 시간 기준 제어 실현:

  • 구성 가능 위상 오프셋 및 PWM 파형 간에 시간 동기화
  • 각 PWM 위상 값의 사이클별 변조 지원

시간 기반 동기화 켜짐

  • 기간 이벤트 / 제로 이벤트 / SYNCIN 이벤트 / 소프트웨어 동기화 이벤트
  • ADC SOC의 정밀 배치, 인터럽트 또는 Σ∆ 필터 리셋에 대해 로직 C와 D 비교
  • 디지털 비교 시 논리 연산 옵션을 사전 구성하여 트립 조건 설정

고해상도 PWM 변환

티 사이클, 기간, 불감대, 위상 오프셋에 대해 99% 이상 정밀도로 150ps 스텝 제공

원샷 및 전역 재로드

활성 레지스터에 대한 섀도 레지스터

섀도 로드 동기화 켜짐

  • 기간 이벤트 / 제로 이벤트 / 소프트웨어 동기화 이벤트
  • 모듈에 대해 동시 레지스터 업데이트

이중 버퍼링(섀도) 레지스터

PWM 레지스터 사용 중 업데이트 허용, 로딩 동기화

시스템 보호

아날로그 콤퍼레이터

온칩 과전압 방지 기능으로 외부 부품 필요 없음, 트립에 대한 완전 아날로그 경로, 트립 시간에 대한 STO 50ns 감지 생성!

디지털 비교

특정 논리 평가가 부합될 경우 생성되는 이벤트. 트립 영역 입력, ePWM 크로스바 또는 입력 크로스바로부터의 입력. PWM 트립 및 동기화, ADC 트리거, 인터럽트 생성.

ePWM 크로스바

아날로그 비교, ADC, SD 필터, 캡처 및 ADC 후처리 비교를 포함하여 60개 이상의 온칩 트립 소스.

트립 영역

한 번 구성하는 빠른 경로를 통해 소프트웨어 개입 없이 PWM 종료(ISR 지연 없음)

실시간 산업용 모터 컨트롤을 위한 성능

최대 400 C28x MIPS

  • 파이프라인 전체에서 단일 사이클 실행
  • 단일 사이클 삼각 측정 지침
  • 복잡한 수학, FFT 가속화

최대 400 CLA MIPS

  • 여러 제어 루프의 독립적인 처리
  • 수학에 최적화
  • 빠른 인터럽트 응답

TMS320F2837xD MCU 200MHz에서 C28x 두 개 및 CLA 코프로세서 두 개로 총 800MIPS.

TMU 가속 Park 변환

C28x 성능 차트 수식
C28x CPU 주기 빠름

TMU 가속 리졸버 각도

C28x 성능 차트 다이어그램
C28x CPU 주기 7배 빠름

C28x FOC(자속 기준 제어) 루프

C28x CPU 주기 2배 빠름

CLA 실시간 코프로세서

CLA 실시간 코프로세서

산업용 드라이브용 기능 안전성

C2000 MCU에는 최종 산업용 드라이브 제품에 대한 넓은 범위의 표준을 준수할 수 있는 기능적으로 안전한 시스템을 개발할 수 있도록 도와주는 다양한 자료가 함께 제공됩니다.