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機能説明:[タイマーモード] [IGBTモード] [PMDモード]

機能シミュレーション:[ソースクロック(タイマーモード)] [PPG出力(IGBTモード)] [3相モーター制御(PMDモード)]

16ビット多目的タイマーをPMDモードで使用し、モーターを矩形波駆動する例を表示します。
「1ステップずつ動作」または「連続動作開始」ボタンを押してください。PMD出力制御レジスターに設定すべき値と、その時のPMD出力を表示し、接続されたモーターの回転をシミュレーションします。

レジスター設定:MTPDxMDOUT(PMD出力制御レジスター)

WPWMVPWMUPWM WOCVOCUOC

PMD出力

U出力X出力V出力 Y出力W出力Z出力

動作概要

  • U出力/V出力/W出力にPWMまたはHを出力すると、そこに接続されるコイルはN極(赤)になります。
  • X出力/Y出力/Z出力にHを出力すると、そこに接続されるコイルはS極(青)になります。
  • 30°の場合、U出力にPWM、Y出力にHを出力すると、U相がN極(赤)になりローターのN極(赤)と反発、V相がS極(青)になりローターのN極(赤)を吸引することで、ローターが回転します。
  • 出力の切り替えは通常、図の黄色マーク部に配置される位置センサー(ホールセンサー)からの信号をエンコーダー回路で読み取り、エンコーダー割り込みが発生したタイミングで実施します。

他のレジスター設定

レジスター ビット 機能 設定
MTPDxMDCR
(PMD制御レジスター)
PWMCK PWM周期延長モード 0:通常周期
SYNTMD U,V,W相ポート出力設定 0
DTYMD DUTYモード 0:U相共通
INTPRD PWM割り込み周期 01:1周期毎
PWMMD PWMキャリア波形 0:ノコギリ波
MTPDxMDPRD
(PWM周期レジスター)
MDPRD PWM周期 (例)4000:PWM周期20kHz@12.5ns
MTPDxCMPU
(PWMコンペアレジスター)
CMPU PWMパルス幅 この値によりモーター回転速度が変わります
(PWM周期未満の値をセット)
MTPDxMDPOT
(PMD出力設定レジスター)
POLH 上相出力ポート極性 1:ハイ・アクティブ
POLL 下相出力ポート極性 1:ハイ・アクティブ
PSYNCS 出力設定反映タイミング 00:非同期
MTPDxMDEN
(PMDイネーブルレジスター)
PWMEN 波形合成機能の許可/禁止 1:許可

モーターの正弦波駆動について

本シミュレーションでの動作は、モーター回転数が一定であればPWM出力も一定である矩形波駆動としていますが、このPWMを下図のように1パルスずつ変化させると、モーター駆動部は擬似的に正弦波駆動となります。

モーターの正弦波駆動について

16ビット多目的タイマーのPMDモードでは、下記のようにすることで実現できます。

  • MTPDxMDCR<DTYMD>(DUTYモード選択)で"3相独立"とします(U相/V相/W相に異なるPWM値を設定します)。
  • MTPDxMDCR<PWMMD>(PWMキャリア波形指定)で"三角波"とします。
  • 速度指示などから求められた基準となる値に対して、正弦波変換テーブルを用いてU相出力値を決定します。
  • U相出力値はMTPDxCMPU<CMPU>に設定します。V相はU相値から120°位相をずらした値とし、MTPDxCMPV<CMPV>に設定します。W相はU相値から240°位相をずらした値とし、MTPDxCMPW<CMPW>に設定します。
  • PWM一周期ごとに発生するPWM割り込みで、PWM周期で回転した角度分の値を変更して各CMPU/CMPV/CMPWを更新します。
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