基于ADMC331的数字化逆变电源设计

 1 引言
　　随着信息技术的发展，逆变电源越来越广泛地被应用于通信、军事、航空、航天等领域。传统的逆变电源多为模拟控制或者模拟与数字相结合的控制系统，其可靠性差、结构复杂、成本偏高且不利于产品更新换代。现代的逆变电源正朝着全数字化、智能化及网络化的方向发展。随着高性能的数字信号处理器（DSP）的出现， 逆变电源全数字化的实现已经成为可能。本文在对ADMC331进行详细分析的基础上，介绍了ADMC331控制器在全数字化逆变电源中的具体应用。

　　2  ADMC331的结构特点

　　ADMC331是美国模拟器件公司（ADI）推出的基于DSP技术的电机控制器，它在内部集成了一个26MIPS（每秒百万条指令）的定点数字信号处理器内核，同时内部还包括整套电机控制外围线路，从而为用户快速、高效地开发电机控制器创造了十分有利的条件。ADMC331的功能框图如图1所示，其主要特性如下：

　　●采用16位定点ADSP—2171作为内核，与ADSP－2100数字信号处理系列的代码完全兼容；它具有三个独立的全功能计算单元，即： 一个16位算术/逻辑单元（ALU）、一个32位乘法累加器（MAC）和一个32位桶形移位器（SHIFTER）；同时具有两个独立的数据地址发生器 （DAGs）和一个强大的程序时序器。由于该器件的体系结构为并行结构，因而可加快程序的执行。

       ●单周期指令执行时间为38.5ns（外接13MHz晶振），可实现：产生下一个程序地址、取下一条指令、执行一个或两个数据移动操作、更新一个或两个数据地址指针、执行一个计算操作等功能。

　　●内置有2k×24位程序存储器ROM，2k×24位程序存储器RAM和1k×16位数据存储器RAM。

　　●具有一个三相16位基于中点的脉宽调制（PWM）发生器，能够灵活编程产生具有处理器最小开销的高精度PWM信号。

　　●带有2路8位辅助脉宽调制（AUXPWM）通道，频率可编程。

　　●具有七路Σ－Δ型A/D变换通道，最高分辨率为12位，最大采样频率可达32.5kHz。

　　●具有24个可编程数字输入输出（PIO）口，可单独设置成输入或输出，支持状态变化中断。

　　●提供了2个双缓冲同步串行口（SPORT0，SPORT1），可完成串行通讯和多处理器间的通信。

　　●带有实时中断的16位看门狗定时器。

　　●内部程序存储器ROM固化了一些实用程序，方便了系统的程序设计，减少了数字控制系统的程序计算时间。

　　3 应用举例

　　用ADMC331构成全数字化逆变电源的结构图如图2所示。