3 读取三角波的平均值
3.1 测验原理简述
在UCD3138 的EAP1/EAN1 引脚(如图4)接入直流电平信号或三角波信号,然后装备合理的
oversample,averaging 和收集的周期个数,终究在KI_YN 寄存器能够得到样本总和。
然后将样本总和与样本个数相除,便得到了样本的平均值。
3.2 直流电平信号平均值的读取
在EAP1 引脚接入直流电平信号(如图9 左中的CH1),实测平均值为220mV。
经过装备oversample 为8 次,averaging 为8 次,在两个周期内得到的平均值为-156÷8=-19.5。此刻,DAC_Value 寄存器中写入的值为2048,因而,依据软件采样确认的平均值为:
(2048÷16)×1.5625mV – (-19.5)= 219.5mV
该值与实践值的差错小于-0.5%。上述公式的意义能够参阅“参阅文献5”。
Figure 9. 直流信号平均值读取
3.3 三角流平均值的读取
在EAP1 引脚接入三角波信号(如图10 左中的CH1),实测平均值为136mV。
经过装备oversample 为8 次,averaging 为8 次,在两个周期内得到的平均值为466÷8=58.25。此刻,DAC_Value 寄存器中写入的值为2048,因而,依据软件采样确认的平均值为:
(2048÷16)×1.5625mV – 58.25= 141.75mV
该值与实践值的差错小于5%。
Figure 10. 三角波信号平均值读取
3.4 软件流程与代码
图11 是整个数据处理的软件流程图,首要包含主程序中的初始化与装备,快中止程序中的数据处理等两个部分。
对快中止部分,运用周期快中止,中止距离为256 个周期。每次处理都是接连三次进入快中止,在第一次进入快中止后,装备EADC 和Filter;在第2次进入后进行数据读取,此刻在KI_YN 中共有8×256=2048 个样本的累加和。(oversample 设置为8)
Figure 11. 软件处理流程
要害代码如下:
1. 装备Dpwm0 周期中止及翻开中止功用
2. 快中止处理程序
仅在第2次和第三次进入快中止后进行数据的读取。
该函数首要完结EADC1 与Filter1 的衔接装备、EADC 的根本装备(包含DAC_VALUE 的写入, AFE_GAIN 的装备,Averaging 的装备等)、Oversample 的装备及Filter 的装备。
4. 装备函数handle_current_averaging()
该函数首要完结KI_YN 寄存器中数据的读取,Filter 的复位(需要对KI_YN 寄存器清零,不
然该寄存器会溢出)及Filter 的使能等。
4 实测单板输入电流
4.1 测验单板概述
在一款根据UCD3138 的硬开关全桥EVM 板(UCD3138HSFBEVM-029)上进行输入电流的实践测验。该单板的要害技术标准如下:
● 输入电压:36V~72V
● 输出功率:12V×30A
● 功率拓扑:单级硬开关全桥
● 电流互感器:如图2 所示,T1 的匝比为100:1,Rs 为10 ohm。
为完成EADC1 和Filter1 读取和核算输入电流,需要将电流互感器副边侧的输出衔接到EAP1 和EAN1。单板其余部分保存原有规划。
4.2 实测数据
1. 输出电流设定为3A,输入电压设定为50V
实测电流互感器的输出信号如图12(左),其平均值为89.26mV。此刻输入电流为850mA,二者存在近似份额关系。份额系数首要由互感器的匝比与采样电阻决议:0.01×10=0.1。
Figure 12. 实测波形及实践读取数据1
将DAC_VALUE 设定为1024,经过软件核算后,读取到的current_x16 变量(该变量意义参阅3.4末节)值为9,如图12(右)所示。因而,核算出的平均值为:
(1024÷16)×1.5625mV – 9 = 91mV
该值与实测值的差错小于5%,与实践输入电流的差错小于7%。
2. 输出电流设定为3A,输入电压设定为55V
实测电流互感器的输出信号如图13(左),其平均值为82.48mV。此刻输入电流为780mA。
Figure 13. 实测波形及实践数据读取2
将DAC_VALUE 设定为1024,经过软件核算后,读取到的current_x16 变量值为15,如图13(右)所示。因而,核算出的平均值为:
(1024÷16)×1.5625mV – 13 = 87mV
该值与实测值的差错小于5%,与实践输入电流的差错小于12%。
5 总结
经过上文描绘可知,在对UCD3138 的EADC 和Filter 进行相应装备后,能够完结对EAP/EAN 引脚输入信号平均值的读取,并且读取值与实践值的差错较小。
相同,该功用能够应用于单板输入电流的读取,实测成果亦证明了这一点。受限于轻载条件下实践输入电流与电流互感器的输出存在较大差错,因而,软件读取值与实践输入电流存有必定差错。