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電機(jī)控制器系統(tǒng)

在新能與汽車電機(jī)控制器中，為了保障系統(tǒng)安全，針對(duì)常見(jiàn)的故障，如過(guò)流，過(guò)壓，IGBT 驅(qū)動(dòng)故障等，采取實(shí)時(shí)的保護(hù)方案（一般從故障發(fā)生，到識(shí)別，并采取保護(hù)措施，需要在幾百納秒以內(nèi)完成)，PWM 進(jìn)入對(duì)應(yīng)的安全狀態(tài)。

以前，控制及保護(hù)的系統(tǒng)典型搭配為 MCU + CPLD， 如上圖；（奧迪E-Tron控制板上，采用了1片Altera的MAXII系列的CPLD芯片，1片旋變解碼芯片，1片英飛凌的TriCore AURIX 32位DSP芯片，1片BOSCH的電源管理芯片；）

其中 MCU 跑電機(jī)控制算法(如FOC)，系統(tǒng)控制和通訊等功能 ，CPLD 則用來(lái)實(shí)現(xiàn)不同故障下的 PWM 快速保護(hù)功能

因?yàn)镃PLD獨(dú)立于MCU運(yùn)行，這種架構(gòu)下，即使MCU發(fā)生故障，CPLD也可以第一時(shí)間識(shí)別并控制系統(tǒng)進(jìn)入安全狀態(tài)；

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消失的CPLD

在TI針對(duì)實(shí)時(shí)控制的C2000中，有部分系列集成了一個(gè)叫CLB的模塊；

該模塊可以在不同的控制系統(tǒng)中承擔(dān)不同的功能，比如替代用于監(jiān)測(cè)及保護(hù)的CPLD；

CLB，Configurable Logic Block, 內(nèi)部框圖如下

CLB是由可編程邏輯元素(Primitives)，輸入及輸出復(fù)用開(kāi)關(guān)組成，可以由CPU或者CLA通過(guò)寄存器配置；

CLB的輸入及輸出可以與C2000內(nèi)部的其他控制外設(shè)如EPWM,QEP,ECAP等相連；

如下，是基于CLB實(shí)現(xiàn)保護(hù)的一種具體說(shuō)明，

CLB 外部輸入 I/O 信號(hào)：

IGBT 錯(cuò)誤信號(hào): 邏輯電平, 1: 表示下橋 IGBT 驅(qū)動(dòng)有問(wèn)題，0:表示 IGBT 驅(qū)動(dòng)有問(wèn)題沒(méi)有問(wèn)題

OCP 信號(hào): 過(guò)流保護(hù)信號(hào), 邏輯電平, 1: 過(guò)流信號(hào)產(chǎn)生, 0: 電流正常.

OVP 信號(hào): 過(guò)壓保護(hù)信號(hào), 邏輯電平，1: 過(guò)壓信號(hào)產(chǎn)生, 0: 電壓正常.

CLB 其他輸入信號(hào):

轉(zhuǎn)速范圍信號(hào): CPU 計(jì)算之后提供給 CLB，1—表示速度 > 高速門限, 0--表示速度在正常范圍.

PWMxA 和 PWMxB 信號(hào)來(lái)自于 ePWMx 模塊.

CLB 輸出

PWMxA/ PWMxB

通過(guò)在芯片內(nèi)部集成CLB，減去了原系統(tǒng)需要的片上CPLD，降低系統(tǒng)成本及設(shè)計(jì)復(fù)雜度的同時(shí)，保障了系統(tǒng)安全控制的需求；

審核編輯：劉清