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TECHNIK LEISTUNGSELEKTRONIK
110 / 230 VAC
48V DC
(debug mo de only)
Debug / ISP
Isp
Com
AC/DC
15VDC
Debug Wire
ISP
ISP
Opto-isolated
RS232
Sensor Interface
Überblick über die Hardware gibt Bild 4. On-board Regler
stellen die notwendigen Spannungen von 5 und 15 V
für den Mikrocontroller und das Smart Power Modul bereit.
Die in die Fairchild-Module integrierten Sicherungsschaltungen
können vom Mikrocontroller ausgewertet werden.
Dazu zählen eine Temperaturüberwachung mittels
Thermistor, eine Kurzschluss- bzw. Überstromerkennung
sowie die Überwachung der Spannungsversorgung der
im SPM enthaltenen Gate-Treiber. Im Fehlerfall wird ein
Fehlersignal vom Modul zum Mikrocontroller geliefert.
Das Board kann über eine optoisolierte Schnittstelle direkt
mit einem PC verbunden werden. Ebenfalls mit Optokopplern
galvanisch getrennt sind drei Sensor-Eingänge und
die ISP-Schnittstelle.
Software
5VDC
AT90PW M3
R
Drivers
Pushbuttons
& Leds
3 Half
Bridge
Current and Temperature
feedback
3 phases
asynchronous
induction motor
070174 - 13
Bild 4. Blockschaltbild des Evaluationboards, das direkt als Motorsteuerung verwendet
werden kann.
Zusätzlich zur Hardware stehen dem Entwickler auch
Software-Tools auf der mitgelieferten CD sowie (aktueller)
als Downloads auf der Atmel-Website zur Verfügung.
In der Programmiersprache C geschriebene
U/f-Charakteristik in Software
Quellcodes können für eigene Projekte verwendet und
umgeschrieben werden. Die beiden Firmware-Beispiele
für den AT90PWM3 lassen sich auch kostenlos bei Atmel
herunterladen [4]. Sie sind im Quellcode reichlich
kommentiert und werden außerdem auch in zwei Application
Notes (Download ebenfalls unter [4]) ausführlich
beschrieben. Ein kleiner, aber wichtiger Abschnitt (U/f-
Charakteristik) ist im Listing (unten) zu sehen.
Durch die Verwendung von In-System-Programming (ISP)
kann der Mikrocontroller für neue Aufgaben schnell und
leicht angepasst werden. Allerdings ist keiner der dafür
empfohlenen Programmer (AVR ISP oder JTAGICE mkII) im
Lieferumfang enthalten.
46 elektor - 5/2007
(070174)
Weblinks:
[1] http://de.wikipedia.org/wiki/Drehstrom-Asynchronmaschine
[2] www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc4096.pdf
[3] www.atmel.com/dyn/products/
product_card.asp?part_id=3615
[4] www.atmel.com/dyn/products/tools_card.asp?tool_id=3901
Implementierung eines konstanten U/f-Verhältnisses unter Berücksichtigung von Boost-Frequenz und maximaler Spannung:
U16 controlVF(U16 wTs) {
}
U16 amp ;
AT90PWM3
if (wTs OMEGA_TS_MIN) & (wTs < OMEGA_TS_MAX) )
amp = (Vf_SLOPE * wTs)/10 ; // V/f law
else
amp = (Vf_SLOPE * OMEGA_TS_MAX)/10; // rated value
return amp ;
Der AT90PWM3 ist ein von Atmel speziell für Leuchtstofflampen-Vorschaltgeräte
und Motorsteuerungen enwickelter
AVR-Mikrocontroller. Ein besonderes Merkmal sind die drei
HighSpeed PSCs (Power-Stage-Controller).
Pro PSC kann man mit Hilfe von zwei synchronen PWM-
Modulen zwei PWM-Signale erzeugen. Es ist softwaremäßig
sehr einfach, diese Ausgänge so zu steuern, dass sie
zueinander komplementär sind. Ebenso einfach ist es, eine
Totzeit einzustellen. So lässt sich das Problem kurzzeitiger
Kurzschlüsse in der Leistungsstufe (wenn beide Halbbrückentransistoren
gleichzeitig leiten) auf einfache Weise durch die
Software vermeiden.
Die PSCs können auch direkt, ohne dass Software dazwischenliegt,
auf Fehlersignale, Nulldurchgänge und dergleichen
reagieren. Außerdem ist es möglich, die Einstellungen
der drei PSCs gleichzeitig upzudaten.