使用单片机直流-直流降压转换器
这个例子展示了如何开发一个巴克直流-直流变换器功率调节器的应用程序。典型的挑战与权力转换模拟和部署包括:
建模的模拟电路行为buck变换器电路
建模的时间行为在一个单片机PWM输出和ADC采样
捕获信号在高CPU负载控制器
控制器验证所需的时间,这是典型的硬件上执行
这些挑战是解决在本例中使用SoC Blockset™和Simscape™。数字控制式这个示例中所使用的电压模式控制器(VMC),在验证TI参与F28379D发射台和TI BOOSTXL-BUCKCONV工具包。
这个模型显示了完整的变换器系统,本例中的部分将研究个人的挑战。打开这个模型,运行以下代码。
open_system (“soc_dcdc_buck”)
所需的硬件
模型的直流-直流转换器工具包
直流-直流巴克植物子系统是一个Simscape参考模型的直流-直流巴克转换器模拟电路。
的Simscape™块模型中选择和配置基于原始设备制造商(OEM)规范中提供的数据表。实现仿真的计算效率没有影响的行为,这些简化模型包括相对于OEM规格:
如果需要,的开环响应Simscape模型可以比较和验证结果的物理硬件使用数字示波器捕获的使用数据采集工具箱。
电压模式控制单片机
在单片机上,植物的输出的采样ADC接口generaring事件在每个转换结束。的任务管理器执行一个事件驱动任务称为ADC在接待每个ADC转换末尾事件。ADC中断任务包含的反馈控制算法执行异步响应每个ADC转换事件。通过控制算法接收反馈ADC读并生成工作周期值PWM写块。的脉宽调制接口块模拟PWM行为包括触发一个事件,开始下一个ADC转换。脉宽调制频率设置为200千赫。离散比例积分(PI)控制器之间的误差最小化参考电压和输出电压。比例积分控制器的工作周期是有限的PWM时期的40%。
系统从一个初1伏特的电压参考和允许达到稳定状态。这使得phsyical硬件之间的合理控制和仿真比较与一个已知状态。所需的2伏的电压一步是然后在50毫秒检查触发闭环控制器的阶跃响应。点击玩模拟模型。打开仿真数据检查并查看信号。
对硬件验证仿真结果,将模式部署到TI参与F28379D发射台。在系统芯片选项卡上,单击配置、构建和部署打开SoC建设者工具。这个图显示了模拟控制器响应之间的比较和部署模型的物理硬件。这个信号的硬件使用数字示波器捕获。高频率操作的控制器可以防止直接使用外部模式相同的CPU上。因此数字示波器是用来把这些测量。
正如所料,电压模式控制器正确跟踪所需的电压输出。另外部署的测量模型与仿真精度大于95%为这种类型的系统。仿真之间的细微的差别和已部署的测量可以归因于Simscape模型的简化。
利用多核在CPU2日志数据
CPU2配置为外部模式下运行SoC建设者工具,记录和传播产生的高频信号对CPU1控制回路。一个进程间数据通道块连接CPU1 CPU2,提供一个低延迟cpu之间的数据传输。
使用SoC建设者工具将模型部署到TI参与F28379D发射台。host-target通信连接,设立的SoC建设者工具,记录信号数据从CPU2硬件上运行的可执行董事会和发送数据仿真数据检查在仿真金宝app软件。使用CPU2拥有和管理host-target通信和数据记录,从资源密集型数据可以被捕获,高优先级任务CPU1不干扰其行为,使这一任务消耗大部分的CPU资源,和维护数据日志记录仿真软件的质量。金宝app这图显示了记录数据信号从task 1 CPU1,捕捉到CPU2 task 2,模型部署到TI参与F28379D发射台。
ADC转换触发开始可以配置为生成PWM在1日或2日PWM事件。这些设置在模拟和codegen是可用的。观察仿真和codegen结果匹配准确率大于95%。
任何资源密集的SoC Blockset模型可以使用此设置日志数据从硬件当模型部署到TI参与F28379D发射台。有关数据记录技术的更多信息,请参阅数据记录技术。
进一步的探索
扩展高频切换应用程序涉及氮化镓(GaN)或碳化硅(SiC)
可变脉宽调制频率和固定的工作周期
变量相抵消
不同的PWM输出方案通过使用PWM输出控制选项
不同的PWM事件生成技术
