摘 要 以TI公司的電機(jī)控制專用芯片TMS320LF2407aDSP為例，介紹電力電子裝置中控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方案。包括DSP的電平轉(zhuǎn)換、時(shí)鐘、復(fù)位、譯碼、片外存儲(chǔ)、鍵盤、液晶顯示和E2PROM電路與必要的外圍電路。
　　關(guān)鍵詞 DSP 硬件設(shè)計(jì) 電力電子裝置 PCB
　　引言
　　在現(xiàn)代高性能電力電子和交流電機(jī)控制系統(tǒng)中，DSP已經(jīng)取代了微控制器成為控制器的核心。其快速?gòu)?qiáng)大的運(yùn)算和處理能力以及并行運(yùn)行的能力，滿足了電力電子裝置控制系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性和處理算法復(fù)雜性的要求，并為不斷發(fā)展的新理論和新算法的應(yīng)用奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
　　C240x系列DSP是面向數(shù)字控制系統(tǒng)的新一代數(shù)字信號(hào)處理器。該控制器集實(shí)時(shí)處理能力和控制器設(shè)計(jì)功能于一身，為控制系統(tǒng)應(yīng)用提供了一個(gè)理想的解決方案。其內(nèi)部的哈佛結(jié)構(gòu)使數(shù)據(jù)空間和程序空間分離，獨(dú)立的數(shù)據(jù)總線和程序總線允許程序數(shù)據(jù)同時(shí)操作；專用的硬件乘法器極大提高了運(yùn)算速度；具有獨(dú)特的逆尋址方式，能高效地進(jìn)行快速傅里葉變換運(yùn)算；指令系統(tǒng)采用流水線操作，減小了指令周期；采用內(nèi)存映射方式管理I／0，能靈活方便地?cái)U(kuò)充外圍電路。
　　1 主電路硬件設(shè)計(jì)
　　1.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
　　一般電力電子裝置控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。詳細(xì)介紹各單元的功能與硬件電路。
　　
　　1.2電平轉(zhuǎn)換
　　TMS320LF2407a（以下簡(jiǎn)稱2407a）采用3.3V電，減小了芯片功耗；但常用直流電源為5V，因此必須考慮電平轉(zhuǎn)換問題。一種方法是直接采用可調(diào)直流電源獲得3.3V電壓，但這樣很難保證電源電壓的穩(wěn)定性，影響DSP的正常運(yùn)行。另一種方法是采用專門的電源芯片，將5 V電壓降為3．3 v。TPS76833、TPS76HD318、MAX604為常用的電平轉(zhuǎn)換芯片。圖2為采用MAX604實(shí)現(xiàn)電子轉(zhuǎn)換的電路。并聯(lián)于電源與地之間的電容起穩(wěn)壓作用。