第10章 事件管理器之二 全比较单元和PWM电路
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第11章事件管理器(EV)事件管理器模块为用户提供了众多的功能和特点,它们在运动控制和马达控制的应用中是特别有用的。
事件管理器模块包括通用目的(GP)定时器、全比较/PWM单元、捕捉单元和正交编码脉冲电路等。
EVA和EVB两个EV模块都是特定的外围设备,它们是为多轴运动控制应用而设计的。
每个EV都具有控制三个半高桥(three Half-H bridges)的能力,当各个桥需要互补的PWM对去控制时,EV 可以提供这种能力。
每个EV还可以输出两个附加的PWM,而不是互补的PWM对输出。
11.1 事件管理器功能概述11.1.1 事件管理器功能EVA和EVB的定时器、比较单元及捕捉单元的功能是相同的。
但定时器单元的名称因为EVA和EVB而有所区别。
表11-1中列出了事件管理器模块可以被使用的功能和特点,并重点说明了EVA的命名。
事件管理器EVA和EVB 拥有功能相同的外围寄存器组。
EVA的寄存器组地址开始于7400h,EVB的寄存器组地址开始于7500h。
本章中讲述了采用EVA命名方式的GP定时器、比较单元、捕捉单元和正交编码脉冲电路(QEPs)的功能。
这些段落对于与EVB相关的器件功能同样是适用的,只是模块及信号的命名不同而已。
事件管理器(EV)的器件接口如图11-1所示。
事件管理器A(EVA)的功能模块图如图11-2所示,事件管理器B(EVB)的功能模块图与该图类似,只是模块及信号的命名有所不同。
1.通用目的(GP)定时器事件管理器各有两组GP定时器。
GP定时器x(x=1或2属于EVA;x=3或4属于EVB)包括:(1)1个16位的定时器TXCNT,为增/减计数器,TXCNT可以读/写。
(2)1个16位的定时器比较寄存器TxCMPR(带阴影的双缓冲寄存器),可以读/写。
(3)1个16位的定时器周期寄存器TxPR(带阴影的双缓冲寄存器),可以读/写。
(4)1个16位的定时器控制寄存器TxCON,可以读/写。
PWM控制电路的基本构成工作原理PWM(Pulse Width Modulation)控制电路广泛应用于各种电子设备和电源控制中。
它通过调节脉冲的宽度,实现对输出电压或电流的精确控制。
以下是PWM控制电路的基本构成和工作原理。
基本构成:1.锯齿波发生器:产生标准的锯齿波信号,通常由一个比较器和一个RC电路组成。
2.比较器:比较输入信号与参考电平,输出高电平或低电平。
3.比较脉冲控制时间:根据比较器输出的结果,调整脉冲的宽度。
4.信号调制器:将比较脉冲转换为PWM信号的模块。
5.输出驱动器:根据PWM信号,驱动输出负载。
工作原理:1.锯齿波发生器产生标准的锯齿波信号。
每当锯齿波上升到一定程度时,宽度与输入信号比较的脉冲就会产生。
2.比较器对输入信号和参考电平进行比较。
如果输入信号大于参考电平,则比较器输出高电平;如果输入信号小于参考电平,则比较器输出低电平。
3.比较脉冲控制时间将比较器输出的高低电平转换为脉冲的宽度。
通常使用一个计数器来计数锯齿波的上升沿和下降沿的时间。
4.信号调制器将比较脉冲转换为PWM信号。
这可以通过调整脉冲宽度的方法来实现,例如使用一个电容和一个双比较器。
5.输出驱动器根据PWM信号驱动输出负载。
根据PWM信号的占空比(高电平时间与一个周期时间比值),控制输出负载的电流或电压。
1.改变占空比即可实现对负载电流或电压的精确控制。
可以在不改变电源电压的情况下,调节负载的电流或电压大小。
2.可以实现功率放大。
PWM控制电路可以通过调整占空比来实现功率放大,以提高效率。
3.系统响应快速。
由于PWM控制电路的工作原理,使得系统响应速度非常快,能够精确控制输出。
4.输出功率可调。
通过调节PWM信号的占空比,可以精确控制输出功率的大小。
总结:。
“简简单单DSP”系列学习活动—第七期事件管理器——PWM“简简单单DSP”系列学习活动—第七期事件管理器——PWM四、 PWM电路每一个事件管理器有三个比较单元,每一个比较单元有两个互补的PWM输出,这样三个比较单元就可以产生6路PWM,并且死区时间和输出极性可编程,能够被灵活的应用在电机控制、三相电源变换器中。
PWM单元电路包括如下功能单元:A、非对称/对称波形发生器B、可编程的死区单元C、输出逻辑D、空间矢量PWM状态机PWM单元的存在就减少了CPU的开销,只要设置好就会自动产生PWM波形,就像DMA的存在一样,也同定时器工作一样。
可以用到它的中断去改变占空比,如果是固定输出的配置好一切皆OK。
对于EVA模块产生PWM用到的寄存器主要有:CMPRX、T1PR、T1CNT、T1CON、COMCONA、ACTRA、DBTCONA(死区控制寄存器),他用的时基单元是通用定时器1,参照上面说得比较单元的设置,因此还包括通用定时器1的基本设置。
使用比较单元以及相关电路产生PWM波形,需要对事件管理器的寄存器进行配置,具体步骤和C代码如下:(1)时钟设置和通用定时器1的时钟设置操作一样,包括选择内部还是外部时钟以及与分频系数在设置这个之前要保证EVA的时钟开启;SysCtrlRegs.PCLKCR.bit.EVAENCLK=1;// EVA的时钟开启EvaRegs.T1CON.bit.TCLKS10=0;//选择内部时钟EvaRegs.T1CON.bit.TPS=3;//预分频8倍,如果HSPCLK=150M,那么通用定时器时钟频率是150/8M.(2)设置通用定时器1,参照上面的通用定时器设置,这里包括设置T1CNT,T1PR,通常T1CNT初始化设置为0,T1PR设置的是你的PWM的频率,根据自己的需要计算设置。
(3)设置CMPRX,这个就是设置你的占空比EvaRegs.CMPR1 = 0x0C00;EvaRegs.CMPR2 = 0x3C00;EvaRegs.CMPR3 = 0xFC00;通用定时器计数器T1CNT一直与比较寄存器比较,当发生比较匹配后,输出PWM引脚就会根据您的设置跳变,通用定时器计数器T1CNT继续计数一直到与周期寄存器周期匹配后,PWM输出引脚再次跳变,这样一直循环下去。
PWM控制器电路原理详解什么是PWM控制器?PWM(Pulse Width Modulation,脉宽调制)控制器是一种通过控制信号的脉宽来控制电路的开关状态的电子设备。
它可以将一个模拟信号转换为一个数字信号,并通过调整数字信号的脉宽来控制输出电路的平均电压或电流。
PWM控制器主要由一个比较器、一个计时器和一个输出驱动器组成。
比较器用于比较输入信号和计时器的计数值,计时器用于生成一个可调节的周期性信号,输出驱动器则根据比较器的结果来控制输出信号的状态。
PWM控制器的工作原理PWM控制器的工作原理基于脉宽调制技术,通过调整信号的脉宽来控制电路的输出。
其基本原理如下:1.计时器产生周期性信号:PWM控制器中的计时器会根据设定的参数,如频率和占空比,产生一个周期性的信号。
这个信号的周期决定了PWM信号的频率,而占空比则决定了PWM信号的高电平时间与周期时间的比例。
2.输入信号与计时器进行比较:PWM控制器会将输入信号与计时器的计数值进行比较。
计数值与设定的占空比相关,当计数值小于输入信号时,输出信号为高电平,否则为低电平。
3.输出驱动器控制输出信号:根据比较器的结果,输出驱动器会控制输出信号的状态。
当比较器判定输入信号大于计数值时,输出驱动器会将输出信号置为高电平;反之,输出信号则为低电平。
4.通过滤波器平滑输出信号:PWM输出信号通常需要通过一个低通滤波器进行平滑处理,以去除高频成分,得到平均电压或电流。
PWM控制器的优点和应用PWM控制器具有以下优点:1.高效性:PWM控制器通过对电路的开关状态进行调整,可以实现高效的能量转换。
由于开关状态只有两种,能量损耗较小,效率较高。
2.精确性:PWM控制器可以通过调整脉宽来精确地控制输出电路的平均电压或电流。
通过改变脉宽,可以实现对输出信号的精确控制。
3.灵活性:PWM控制器可以根据需要调整频率和占空比,以适应不同的应用场景。
频率可以控制输出信号的响应速度,占空比可以调整输出信号的幅值。
PWM(Pulse Width Modulation,脉宽调制)是一种常用的电子控制技术,通过改变信号的脉冲宽度来控制电路的输出功率。
下面是PWM控制电路的设计步骤:
1. 确定控制信号的频率:PWM信号的频率决定了控制电路的响应速度和输出精度。
一般情况下,PWM信号的频率在几十kHz到几百kHz之间。
2. 确定控制信号的占空比:占空比是指PWM信号中高电平的时间占整个周期的比例。
占空比决定了输出电路的平均功率。
一般情况下,占空比在0%到100%之间。
3. 选择PWM控制器:PWM控制器是用来生成PWM信号的电路。
常见的PWM控制器有555定时器、微控制器等。
根据具体的应用需求选择合适的PWM控制器。
4. 设计PWM输出电路:根据PWM控制器的输出信号,设计相应的输出电路。
输出电路可以是MOSFET、三极管等,用来控制负载的通断。
5. 调试和优化:完成PWM控制电路的设计后,进行调试和优化。
通过观察输出波形和测量输出功率,调整控制信号的
频率和占空比,以达到期望的控制效果。
需要注意的是,PWM控制电路设计需要根据具体的应用需求进行调整和优化。
以上是一个基本的设计流程,具体的设计细节还需要根据具体情况进行进一步研究和实践。
PWM控制电路的基本构成与工作原理PWM(Pulse Width Modulation,脉宽调制)控制电路是一种常见的电路,用于控制电信号的占空比,进而控制电路的输出功率,常用于调光、调速、电机驱动等应用领域。
本文将从基本构成和工作原理两个方面详细介绍PWM控制电路。
一、基本构成比较器是PWM控制电路的核心部件之一,其作用是将参考信号与待控信号进行比较,产生一个变化的PWM信号输出。
比较器一般由运算放大器组成,常见的有自激振荡比较器、电压比较器等。
2.产生脉冲的器件产生脉冲信号的器件根据具体应用不同可以有多种选择,常见的有555定时器、微控制器、FPGA等。
这些器件可根据输入的控制信号产生不同占空比的脉冲信号,供比较器进行比较。
3. 电阻电容网络(RC Network)电阻电容网络一般用于滤波,去除脉冲信号中的高频成分,使得PWM信号更平稳。
其具体电路结构根据具体应用而定。
二、工作原理1.参考信号的生成2.脉冲信号的产生与宽度控制脉冲信号是通过产生脉冲的器件产生,其周期由电路中的电容和电阻决定,频率可调。
产生脉冲的器件将参考信号与产生的脉冲信号进行比较,根据比较结果决定脉冲的宽度。
比较器根据输入信号的高低电平判断输出脉冲宽度。
3.输出信号的放大与调节PWM信号经过比较器产生之后,经过输出级进行放大,以驱动实际负载。
输出级一般由功率放大器构成,可根据具体应用选择不同类型的放大器。
放大器会将PWM信号的占空比进行放大,控制负载的输出功率。
在PWM控制电路中,占空比是一个重要的参数,代表了脉冲信号高电平的时间与一个周期的比例。
占空比的大小决定了输出功率的大小。
当占空比为0时,输出功率为0;当占空比为100%时,输出功率最大。
总结:PWM控制电路通过比较参考信号与脉冲信号的高低电平,根据比较结果控制脉冲的宽度,在输出级放大并调节脉冲信号的占空比,从而实现对输出功率的调控。
PWM控制电路的基本构成包括比较器、产生脉冲的器件和电阻电容网络。
输出比较与pwm功能基础知识思政比较与PWM功能基础知识思政一、引言在当今科技发展迅速的时代,我们离不开各种电子设备的使用,而这些设备中往往涉及到比较和PWM(Pulse Width Modulation)功能的应用。
比较和PWM是数字电子技术中非常重要的概念,对于理解和应用电子电路具有重要意义。
本文将从比较和PWM的基础知识出发,结合思政教育的角度,探讨其在实际应用中的意义。
二、比较的基础知识比较是数字电子技术中常见的一种基本操作。
它的作用是将两个电压进行比较,并输出一个相应的高或低电平信号。
比较器通常由几个电子元件组成,如晶体管、运算放大器等。
比较器的输出信号可以用于触发其他电路的工作,如控制器、计数器等。
比较的功能在现实生活中有着广泛的应用。
例如,在温度控制系统中,比较器可以将测得的温度值与设定的温度阈值进行比较,从而控制加热或降温设备的工作。
在自动化生产中,比较器可以用于检测物体的位置,从而实现精确的控制和调节。
比较功能的应用不仅可以提高系统的稳定性和精度,还可以实现自动化控制,提高生产效率。
三、PWM的基础知识PWM(Pulse Width Modulation)是一种通过调节信号的占空比来控制电路输出的技术。
它将周期性的信号分成两个部分,一个是高电平部分,一个是低电平部分,通过调节这两部分的时间比例,可以控制输出信号的特性。
PWM技术广泛应用于电机控制、灯光调节、音频信号处理等领域。
PWM的工作原理是通过快速的开关操作来实现的。
通过改变开关的状态,可以使得电路输出的电压平均值发生变化,从而实现对电路的控制。
PWM技术的优点是能够提供高精度的控制,同时具有高效率和可靠性。
在电机控制中,PWM可以实现对电机的速度和转矩进行精确调节,从而满足不同的工作需求。
在灯光调节中,PWM可以实现亮度的平滑调节,使得灯光效果更加柔和和舒适。
四、比较和PWM在思政教育中的意义比较和PWM这两个基础知识在思政教育中也有着重要的意义。
图 1 系统总体框图(1)整流滤波模块:对电网输入的交流电进行整流滤波,为变换器提供波纹较小的直流电压。
(2)三相桥式逆变器模块:把直流电压变换成交流电。
其中功率级采用智能型IPM 功率模块,具有电路简单、可靠性高等特点。
(3)LC 滤波模块:滤除干扰和无用信号,使输出信号为标准正弦波。
(4) 控制电路模块:检测输出电压、电流信号后,按照一定的控制算法和控制策略产生 SPWM 控制信号,去控制IPM 开关管的通断从而保持输出电压稳定,同时通过 SPI 接口完成对输入电压信号、电流信号的程控调理。
捕获单元完成对输出信号的测频。
(5) 电压、电流检测模块:根据要求,需要实时检测线电压及相电流的变化,所以需要三路电压检测和三路电流检测电路。
所有的检测信号都经过电压跟随器隔离后由TMS320F28335 的 A/D 通道输入。
基于 DSP 的三相 SPWM 变频电源的设计变频电源作为电源系统的重要组成部分,其性能的优劣直接关系到整个系统的安全和可靠性指标。
现代变频电源以低功 耗、高效率、电路简洁等显著优点而备受青睐。
变频电源的整个电路由交流-直流-交流-滤波等部分构成,输出电压和电流波形均为纯正的正弦波,且频率和幅度在一定范围内可调。
本文实现了基于 TMS320F28335 的变频电源数字控制系统的设计, 通过有效利用 TMS320F28335 丰富的片上硬件资 源,实现了 SPWM 的不规则采样,并采用 PID 算法使系统产生高品质的正弦波,具有运算速度快、精度高、灵活性好、系统扩展能力强等优点。
系统总体介绍根据结构不同,变频电源可分为直接变频电源与间接变频电源两大类。
本文所研究的变频电源采用间接变频结构即 交-直-交变换过程。
首先通过单相全桥整流电路完成交-直变换,然后在 DSP 控制下把直流电源转换成三相 供给后级滤波电路,形成标准的正弦波。
变频系统控制器采用SPWM 波形TI 公司推出的业界首款浮点数字信号控制器TMS320F28335,它具有 150MHz 高速处理能力,具备 32 位浮点处理单元,单指令周期 32 位累加运算,可满足应用对于更快代码 开发与集成高级控制器的浮点处理器性能的要求。
关于PWM控制电路的基本构成及工作原理PWM控制电路是一种通过脉冲宽度调制(PWM)技术来控制电压和电流的电路。
它通过调整脉冲的高电平时间来实现对输出信号的控制。
PWM控制电路的基本构成包括比较器、计时器、控制信号发生器和功率放大器。
比较器是PWM控制电路的基础部件,它用于比较反馈信号和参考信号的大小,并将比较结果通过一个控制信号发生器传递给计时器。
反馈信号通常来自于被控制的电路或装置,而参考信号通常是由用户提供的进行设定的信号。
比较器可以将反馈信号与参考信号进行比较,并输出一个高电平或低电平的信号。
计时器是PWM控制电路的关键组件之一,它用于计算脉冲周期和脉冲宽度。
脉冲周期是指一个完整脉冲的时间长度,通常由用户设置。
脉冲宽度是指脉冲的高电平时间,控制了输出信号的有效时间。
计时器根据比较器输出的控制信号来确定脉冲的周期和脉冲宽度。
控制信号发生器是PWM控制电路的另一个关键部件,它用于产生控制信号。
控制信号可以是一系列高电平或低电平的信号,用于控制功率放大器的开关。
控制信号发生器通常由计时器的输出信号和比较器的控制信号来控制。
功率放大器是PWM控制电路的最后一个组件,它负责放大控制信号,以驱动被控制的装置或电路。
功率放大器通常由晶体管、MOSFET或其他器件构成,通过开关的方式控制输出信号的电压和电流。
PWM控制电路的工作原理如下:1.用户设定参考信号,通常表示期望的输出信号。
2.比较器将参考信号与反馈信号进行比较,输出一个控制信号。
3.计时器根据比较器输出的控制信号来计算脉冲的周期和脉冲宽度。
4.控制信号发生器根据计时器的输出信号和比较器的控制信号来产生一系列控制信号,用于控制功率放大器的开关。
5.功率放大器根据控制信号的高低电平来开关输出信号的电压和电流。
6.被控制的装置或电路接收功率放大器输出的信号,从而实现对电压和电流的控制。
PWM控制电路主要通过调节脉冲的宽度来控制输出信号的幅度,从而实现对电压和电流的精确控制。
pwm电路原理PWM电路原理。
PWM(Pulse Width Modulation)是一种常见的调制技术,它通过改变信号的脉冲宽度来实现对电路的控制。
在各种电子设备中,PWM技术被广泛应用,例如电源管理、电机驱动、LED调光等领域。
本文将介绍PWM电路的原理及其在实际应用中的重要性。
1. PWM电路原理。
PWM电路的基本原理是通过控制信号的占空比来实现对电路的控制。
在PWM信号中,周期固定不变,通过改变高电平的持续时间来控制输出信号的强弱。
通常情况下,PWM信号的周期越短,高电平的持续时间越长,输出信号的平均功率就越大。
PWM信号的频率和占空比是两个重要的参数。
频率决定了信号的周期,而占空比则决定了信号的强弱。
通过调节这两个参数,可以实现对电路输出的精确控制。
2. PWM电路的应用。
PWM电路在电子设备中有着广泛的应用。
其中,最常见的应用之一是电机驱动。
通过改变PWM信号的占空比,可以控制电机的转速和转向,实现精确的电机控制。
此外,PWM技术还可以用于LED调光,通过改变PWM信号的占空比,可以实现对LED亮度的精确调节。
另外,PWM技术还被广泛应用于电源管理领域。
通过PWM控制电路的开关,可以实现高效的能量转换和稳定的电压输出。
这在各种电子设备中都有着重要的应用,特别是在便携式设备和电源适配器中。
3. PWM电路的优势。
与传统的调制技术相比,PWM技术具有许多优势。
首先,PWM信号的频率和占空比可以精确控制,可以实现对电路输出的精确调节。
其次,PWM电路结构简单,成本低廉,易于实现。
此外,PWM技术还可以实现高效能量转换,提高电路的能效。
4. 结语。
总的来说,PWM电路是一种重要的调制技。
PWM控制电路的基本构成与工作原理PWM(脉宽调制)是一种通过控制信号的脉宽来调节输出信号平均电压或功率的技术。
PWM控制电路主要由三个部分组成:比较器、计数器和数据寄存器。
比较器是PWM控制电路的核心部分,主要用于产生PWM信号。
它通过与一个参考电压进行比较,并生成一个脉冲信号,其中脉冲的宽度与参考电压的大小成比例。
比较器可以使用电压比较器、运算放大器或专用集成电路来实现。
计数器是用于计数时钟脉冲的器件,主要用于确定PWM信号的周期。
计数器可以采用可编程计时器、实时钟或专用的PWM计数器。
数据寄存器用于存储参考电压的数值,以及控制信号的周期。
控制信号周期长度由寄存器中的数值决定。
数据寄存器通常是可编程的,以便根据需要进行调整。
1.初始化:首先,将数据寄存器置于初始状态,设置参考电压的数值和控制信号的周期长度。
2.比较器比较:当计数器开始计数时,比较器将脉冲信号与参考电压进行比较。
如果脉冲信号的电平高于参考电压,比较器将输出高电平;否则,比较器将输出低电平。
3.输出信号控制:根据比较器的输出,控制输出信号的占空比。
如果比较器输出高电平,输出信号将保持高电平状态;如果比较器输出低电平,输出信号将保持低电平状态。
4.脉冲信号计数:继续计数,当计数器达到设定的周期长度时,重新开始计数。
周期长度决定了PWM信号的频率。
5.参考电压更新:根据需要更新参考电压的数值。
更改参考电压可以调整输出信号的平均电压或功率。
1.高效率:由于输出信号只在高电平和低电平之间切换,功率损失较小,相比于线性调制方式更加高效。
2.精确性:PWM控制电路可以通过调整参考电压和周期长度来精确地控制输出信号的电平和频率。
可以根据需要进行微调,满足不同的应用需求。
3.稳定性:PWM控制电路具有较高的稳定性,对于外界环境的扰动和干扰具有较强的抗干扰能力。
4.适应性:PWM控制电路可以应用于各种不同的电子设备和系统中,包括电机驱动、LED调光、电源调节等领域。