发布日期:2024-09-26 05:42 点击次数:139
电源改变应用中的 MCUMCU 在电源改变应用中起着至关进犯的作用。东谈主们不断追求使电源改变器更高效、更紧凑、更智能、更低廉肛交 小说,这就需要使用只不错数字样式推行的高度复杂的司法和信号科罚算法。MCU 时时不错取代多个分立元件,在某些情况下甚而不错摒除对某些传感器的需求。专用于电源改变应用的 MCU 的价钱照旧着落到即使对资本高度明锐的家具(举例紧凑型 DC-DC 和 AC-DC电源模块)也能从其使用中受益的进程。然而,为此类镶嵌式应用轨范编写软件并非易事。在电源改变应用中使用 MCU 的挑战时时来自于开荒和调试历程镶嵌式代码的难度。这有几个原因,额外是在资本明锐的应用中。进犯的是,应用轨范充分讹诈 MCU 的有??限资源(即科罚智商和内存)。因此,时时简直莫得空间添加调试和故障破除功能。此外,开荒东谈主员时时被动编写越过“紧凑”的代码,有时甚而仍然使用汇编话语,以司法地讹诈给定的微科罚器。这么的代码可能难以分析和破除故障。开荒和测试用于电源改变的镶嵌式代码的另一个挑战是高速推行此类代码(时时为 10 – 500 kHz)来司法功率级。这艰涩使用传统的调试器,因为调试器会暂停和住手应用轨范,并驱散了硬件在环 (HIL) 模拟器的适用性
图1:PIL模拟旨趣
科罚器在环 (PIL) 吞并仿真Plexim 推出了一款新的 PIL 模块,该模块带有PLECS 3.6,颠倒用于匡助电力电子和镶嵌式司法工程师测试、考证和阐明镶嵌式代码。该轮番基于将 MCU 和 PLECS 电路模拟器招引到科罚器在环 (PIL) 吞并仿真中。换句话说,在确凿 MCU 硬件上运行的本色代码与 PLECS 模子的捏造寰球干系联,而模拟和镶嵌式代码的推行是同步的。在 PIL 面貌下,模拟器具讨论出的值将用作镶嵌式算法的输入,而不是读取物理传感器。相似,在科罚器上推行的司法算法的输出也会反应到模拟中以驱动捏造环境。这种轮番不错袒露特定于平台的软件劣势,举例数值溢出和锻造失误。PLECS PIL 轮番与代码的编写/生成样式无关,不需要使用基于模子的开荒轮番。它仅依靠镶嵌在代码中的探针来读取和袒护变量,其中这种 PIL 轮番类似于在印刷电路板上摒弃测试点以允许注入和测量信号,举例用于在线测试 (ICT) 或相聚分析。
图 2:伪及时 PIL 操作中的嵌套镶嵌式司法代码推行肛交 小说
亚州色图在 PIL 操作时刻,司法代码的推行必须与 PLECS 同步,以便交换探伤信息和更新仿真模子。在同步时刻,司法代码的推行绝对冻结,包括统共与时辰干系的 MCU 外设(如计数器)。一朝发生同步,司法代码就会以日常速率推行一个好意思满的采样周期。图 2 在多线程应用轨范的高下文中进一步说明了这一见识。同步周期由“住手”和“连续”信号象征。不错看出,代码在同步轮番之间以日常和嵌套的样式推行。这种面貌称为“伪及时操作”,约略检测和分析与司法算法的多线程推行干系的潜在问题,包括抖动和资源损坏。它还不错稽查蔓延和裕度讨论的科罚器讹诈率。PIL 的应用有几种情况可用于 PIL,举例,在运转开荒新的电源改变器时,不错编写和测试本色司法代码,而无需任何司法或电源改变硬件。PIL 模拟的统共条目都是低资本评估板上的 MCU。PIL 轮番成心于从下到上的软件开荒,允许在 PLECS 仿真的受控环境中实施和测试诸如滤波器和赔偿器之类的构建块。然后不错将经过单独测试和考证的模块组合成好意思满的司法应用轨范,并在应用于本色硬件之前再次与 PLECS 一谈进行全面透澈的测试。司法代码只需编写,无需在仿真器具中访佛。在考证和测试阶段,PIL 不错算作 HIL 的补充轮番。与 HIL 相背,PIL 不需要颠倒的仿真硬件,而且仿真模子的复杂性/保真度不受驱散,因为它无用信得过及时推行。此外,如上所述,PIL 轮番不错科罚低功耗应用中常见的越过高的采样率。因此,计议的工场模子可用于翔实的离线分析以及 PIL 仿真。与需要顾惜一个司法代码收场类似,PIL 允许工程师顾惜和使用单个仿真模子。
图 3:PLECS 中带有防孤岛模子的太阳能逆变器默示图
PIL 轮番也远优于软件在环 (SIL) 轮番,因为后者无法准确重现多线程操作和科罚器/编译器特定行为。,PIL 允许随时阅览镶嵌式软件测试点(读取和袒护探针),而无需再行编译代码。这使得 PIL 模拟成为家具发布后追念测试和根蒂原因分析的弘远器具。使用 PIL 轮番的外围确立建模和示例应用在 PIL 面貌下,司法代码的操作与 MCU 的本色数字和模拟 I/O 绝对远离。因此,有必要在 PLECS 仿真模子中镜像 MCU 外设(举例 ADC 和 PWM 模块)。因此,Plexim 发布了一系列高保真 MCU 外设模子算作咱们 PIL 家具的一部分。这些模子在行为上与本色 MCU 外设绝对计议,而且位准确。研究 PLECS MCU 外设模子的更多信息,示例应用:具有防孤岛功能的三级太阳能逆变器图 3 自满了 PIL 轮番在并网太阳能逆变器应用中的职责情况。PLECS 电路的下半部分自满了电厂的电气模子,该电厂由一个光伏阵列构成,该阵列为通过三相滤波元件皆集到电网的三级逆变器的分袂直流链路供电。还自满了合适 IEEE 1547 的防孤岛测试负载。因此,该模子为逆变器司法的统共方面提供了一个捏造测试台,包括为预防未必孤岛而实施的轮番。需要强调的是,PLECS 模子不包含任何司法算法。与太阳能逆变器示例应用轨范干系的统共司法代码均聘请纯 C 话语编写,并编程到 TI C2000 MCU 中。PIL 操作将招引上述工场模子运行本色的镶嵌式司法代码。ADC 和增强型脉冲宽度调制器 (ePWM) 外设模子之间的 PIL 块充任 PLECS 模子和 MCU 之间的接口。它提供了一个浮浅的图形用户界面 (GUI),如图 4 所示,自满可用于袒护或读取信号的探针列表(软件“测试点”)。PIL 块径直从编译器生成的二进制文献中包含的调试信息中索取可用测试点列表。因此,无需手动成就即可在 PLECS 中界说和评释探针。
图 4:PIL 块的 GUI 自满可用探伤器的列表
图 5 自满了好意思满的系统仿真效能,一朝锁相环锁定到传感器电网电压,逆变器就会被激活,以提供测试负载所消费的功率。因此,电网电流降至接近零安培,在 t=50ms 时电网断开,此时反孤岛算法(滑移面貌频率偏移)会检测到这种情况并关闭逆变器。请翔实,在模范 PC 上,统共这个词 PIL 系统仿真需要不到 40 秒的时辰。
图 5:PLECS 示波器自满了具有防孤岛效应 PIL 模拟的太阳能逆变器的效能肛交 小说