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基于XE164的变频器方案1=3、Infineon XE164 与 TMS320F240x 对比（一） 现在变频器的主控芯片可能有以下儿种选择：基于16位DSP方案（TI的TMS320F240X等）；基于 16 位 RTS 方案（Infineon 的 XE164）□下面我们将在16位DSPTMS320F240X和16位RTS XEI64作一个比较二） 处理器的运算速度XE164为80MHz,而TMS320LF240x最高为40MHz在变频器这样一个多 变量、多任务的系统中，尤其是如果采用电压空间矢量控制算法（SVPWM）、 矢量控制、直接转矩控制（DTC）算法的话，要求的运算数据量更大显然XE164 不管是在SPWM算法中还是升级到SVPWM、矢量控制、DTC等算法都会有更 好的性能三） 内核区别• XE164是采用16位的C166SV2内核，具有以下特点：•内核速度更快：高达100 MIPS,内嵌DSP单元；• 集成度更高，BOM价格更低：片内集成EVR、OSC...• 15个时钟周期的32 x 32位乘法运算•单周期32/16位除法运算•单周期I6x 16位乘累加（MAC）• 64位宽Fbsh接口支持单周期指令执行和零周期跳转（分支预测单元）• 支持基于Keil和Tasking编译器的DSP库相比之下，TMS320F240X是16位的C24x内核，执行32位乘法比XEI64 要慢好多倍，由于需要非常丰富的外设，硬件成本上要多出不少，数据处理上不 方便处理运算SPWM数据，需要预先算好表格，因此修改很不方便，精度 受表格数据精确性影响不易很精确。

四） 片上存储器比较XE164片上有1600KB的Fkxsh,适合运算数据表格的存储，也能存储 更多变量，有效地提高系统性能，还具有其他新的功能：• 片内集成ECC和MPU1. 读访问期间检测并纠正一•位错误2. 检测双位错误3. 存储器保护单元（SIL3）• 256 KB内嵌Flash模块1. 既可用于存储指令代码、也可用于存储常量数据2. 128位宽读接口• 用•电压Flash•所有Flash块支持并行编程和擦除操作• 20年数据保持能力:1000次写/擦除操作• 5年数据保持能力:15000次写/擦除操作•高达82 KB SRAM1. 64 KB程丿「RAM：执行程序时无需插入等待状态2. 16 KB数据RAM：用于存储变量3. 2KB双口 RAM：用作寄存器或堆栈TMS320F240X片上最多2.5千字（KW）的RAM,不适合大块数据的传 送五）AD性能比较在高精度控制场合，高速、高精度、高SN比的AD是需要的，为了减少系 统成本，缩小体积，在精度允许的情况下，片内AD是控制的首选TMS320F2802的AD是10位,最高转换频率为1.5MH见，可以选择内部或外部参考电压，电床输入范围是0〜5V,即使采用过采样的方式，用于SVPWM. DTC控制算法，其采样转换的速率和精度都能完全满足变频器控制要求，同吋 还具有如下优点：• 2个独立的、具有同步转换功能的ADC模块• 5V和3.3V电源电压•两个可同步工作的ADC,总共最多24路通道• 10位转换精度土2LSB ,转换吋间最小675ns•可选择数据预处理（数据圧缩、范围检查）•具备结果FIFO功能• 外部触发事件（來自CAPCOM6和定时器单元）TMS320F240X的AD是10位精度，最高转换频率为1MHz,在精度要求高的控制场合，不能很好地满足要求。

六）PWM产生比较变频器最核心的部分就是PWM的波形产生，控制核心的波形产生器产生 PWM波的使用方便性、多样性是开发变频器厂家和人员最关注的一个XE164有两种PWM信号：4路16位的PWM信号，可以4路单独配置、互 补成对输出配置，这对于3相变频器这样要求互差120 PWM波的实现更容易、 更精确、软件干预更少，还具有：•多个模块具有同步和计数功能•多达4个独立的模块可供使用•基本工作模式•捕获模式：用于测量吋间（转速控制）•比较模式：用于产生PWM•触发模式：用于附加调制•单次模式：用于灵活的产生信号•多通道模式：用于单极电机•块切换模式：用于无刷直流电机TMS320F240X只有16位PWM产生器，3相PWM波相位要软件干预调节, 编程实现与软件维护性能都不如XE164好七） 安全性和可靠性自XE16xM系列开始，英飞凌开发的16位微控制器提供：•专用的一纽安全特性和安全概念-为实现SIL3做准备• （MPU、CRC、FLASH & RAM ECC和MCHK）1. 2个独立的、可并行同步转换的模数转换器2. 多个Flash模块，支持并行访问、同时执行读写操作3. 片外晶振一旦出现问题（如果外部晶振失效），紧急启用片内振荡器（八） 通信功能XE164具有MultiCAN,和通用串行接口单元（USIC）,能更好满足H前市 面上多种通信模式存在的需求MultiCAN 特性：• 全功能CAN V2.0B active （和11898标准兼容）• 多达6个独立的CAN节点•多达256个报文对象（所有节点共用）•可编程接收滤波•强大的分析能力•支持FIFO数据处理•支持自动网关模式•灵活的小断处理通用串行接口单元（USIC）：• 可处理UART、SPL LIN、I2C和I2S•支持数据缓存处理•可被单独配置（包插波特率产生）•可处理全双工数据传送•无需复位即可重新编程• 一个USIC模块包含两个独立的、功能相同的USIC（九）成本比较单就XE164与TMS320F2406A/2407A而言，前者的成本（含周边器件、电 源转换等）不到后者的2/3,便宜3美元以丄。

3、我们怎样在TMS320F2802上实现变频器控制方案根据XE164的芯片特征，我们设计了一款通用变频器控制板，这款控制板既可 以与我们设计的功率板配合，形成成熟的变频器产品，也可以修改为用户订制的专用 控制板，与用户的功率板配合形成产詁控制板原理框图如下图1图1控制板用XEI64负责算法运算、各种参数计算、各种需要快速响应的保护 处理、按键通信、预留接口通信、接口扩展和一些逻辑处理以及状态指示4、我们的基于XE164的变频器方案的产品分类及其特点基于XE164的变频器控制板及其配套产詁的特征：（一） 频率0〜800Hz可调整，真正精确到0.01 Hz的精确频率分辨率；低速大 力矩,0.5Hz/150%；过载能力150%;（二） 开关频率1.0kHz〜16kH连续可调，或者自动跟踪主频调整；（三） 多种加减速曲线、加减速吋间设置，适合不同工况；（四） 多种计吋设置，用于点动、多段速、多段计吋控制；（五） 多种固定方程v/f曲线选择，多种用户采点方式拟合V/f曲线设置，用 于不同负载，适合做不同的起动转矩提升；（六） 可编程IO接口，模拟量0〜20mA、4〜20mA、0〜5/10V、・5/・10〜5/10V 输入调速方式选择。

频率设定方式：数字设定、模拟量设定、串行通讯 设定、PID设定、脉冲设定、键盘设定等；（七） 完善的保护功能：过、欠压、过流、过载、短路、过热、存储器错误、 CPU错误、控制电源错误等，并提供各种错误显示；（八） 其他内置功能：如PID、瞬吋停电恢复、AVR、转速跟随起动、模拟PLC 功能等；（九） 软件完全自主知识产权，技术力量雄厚，消除厂家后顾之忧，破件平台 扩展余量大，在同样控制板硬件结构上，可以实现SPWM、SVPWM、 无传感器矢量控制、改进型SVPWM （减少开关损耗1/3以上）、死区补 偿等控制算法，软件可维护性好，可读性好，移植性强，厂家可以在此 基础上方便地进行二次开发；（十）针对厂家，提供demo版基于XE164的变频器程序，并提供相应的开发 包、开发板，便于厂家二次开发和调试。