Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Digitale Regelung mit TI C2000 Serie


von PFC-Mann (Gast)


Lesenswert?

Hat jmd von euch schonmal digitale Regelungen von Schaltnetzteilen mit 
der oben erwähnten Serie durchgeführt?
würde mich interessieren wie die Erfahrungen bezüglich Support sind.
Bisher habe ich lediglich Sachen mit den DSPics gesehen, die fallen aber 
für mich flach, da ich von der Hochschule aus TI-Hardware verwenden 
MUSS.

von Axel (Gast)


Lesenswert?

Moin,

habe gerade ein etwas längeres Projekt mit dem 28335 aus der C2000 Serie 
hinter mir - die Entwicklung eines (prototypischen) Steuergerätes für 
einen hochintegrierten Antriebsumrichter für ein E-Fzg, im Prinzip also 
eine verwandte Anwendung zum Schaltnetzteil. Verwendet habe ich für den 
Prototypen als Basis eine der von TI angebotenen Control-Cards mit einem 
entsprechend angepassten Signalverarbeitungsteil. Mein Eindruck aus dem 
Projekt ist etwas zwiespältig:

-Die Dokumentation und der Support in der Online-Community ist sehr 
umfangreich und gut. Man findet schnell einen Einstieg und auf die 
meisten Fragen eine Antwort. Gerade die Leistungselektronikanwendungen 
sind mit dem Prozessor m.E. gut umsetzbar.

-Die Entwicklungsumgebung mit Debugger und Code Composer ist 
preisgünstig (habe den XDS510 und XDS100V2 verwendet) und funktioniert 
unter Laborbedingungen sehr gut, aber:

-Software und JTAG Verbindung arbeiten bei mir unter Einsatzbedingungen 
in der Nähe des Leistungsteils sehr unstabil und zum Teil gar nicht. Ich 
will aber nicht ausschließen, dass bei meiner Anwendung an Fehlern im 
Hardwaredesign lag.

Gruß,
Alex

von Tjaja (Gast)


Lesenswert?

PFC-Mann schrieb:
> Hat jmd von euch schonmal digitale Regelungen von Schaltnetzteilen mit
> der oben erwähnten Serie durchgeführt?

Nein, habe ich nicht...aber anderweitig schon einiges mit den Piccolos.
Aufgrund des schnellen ADCs (2xSAH zum synchronen Abtasten) und der ePWM 
aber mit Sicherheit sehr sehr gut geeignet.
Ist ne richtig kleine Taschenrakete.

PFC-Mann schrieb:
> würde mich interessieren wie die Erfahrungen bezüglich Support sind.

Es gibt zu jedem Perepherie-Teil ein Beispiel (Library downloadbar).
Oder über die "ControlSuite".
Als Firma gibt es eigentlich guten Support (1-2 Tage).
Allerdings ist Infineon noch eine Spur schneller (bis jetzt immer unter 
20h!).
Alternativ gibt es auch noch ein eigenes Forum für die C2000er.

von Tjaja (Gast)


Lesenswert?

Axel schrieb:
> -Die Entwicklungsumgebung mit Debugger und Code Composer ist
> preisgünstig (habe den XDS510 und XDS100V2 verwendet) und funktioniert
> unter Laborbedingungen sehr gut, aber:

Da fällt mir gerade noch dazu ein: Seit geraumer Zeit ist der XDS510 
NICHT mehr mit der kostenlosen codegrößenbeschränkten Version zu 
verwenden. Da braucht man mittlerweile eine Vollversion!
Mit dem XDS100 funktioniert es allerdings noch.

von PFC-Mann (Gast)


Lesenswert?

Mich würde besonders der Vergleich mit der DSPic Serie interessieren.
Die Code Composer Suite ist ja z.B. keine Freeware und die Application 
notes, die bisher von TI veröffentlicht wurden sind auch nicht gerade 
der Hit verglichen mit der Mikrochip Serie.
Ich denke von der Rechenleistung werden sich beide Prozessoren 
vergleichen lassen.

von Tjaja (Gast)


Lesenswert?

PFC-Mann schrieb:
> Die Code Composer Suite ist ja z.B. keine Freeware

Du kannst eine zeitbeschänkte Vollversion verwenden (90 Tage auch mit 
XDS510 Support) oder eine codegrößenbeschränkte Version (ohne XDS510 
Support, nur XDS100).

Download:
http://processors.wiki.ti.com/index.php/Download_CCS

von PFC-Mann (Gast)


Lesenswert?

Tjaja schrieb:
> Du kannst eine zeitbeschänkte Vollversion verwenden (90 Tage auch mit
> XDS510 Support) oder eine codegrößenbeschränkte Version (ohne XDS510
> Support, nur XDS100).

Ja das kenn ich schränkt den Betrieb aber ziemlich ein, wenns um größere 
Projekte geht. Betrifft mich im Moment zwar nicht wirklich, ist aber 
trotzdem ein Punkt der mir nicht wirklich gefällt, da ich das genze vlt. 
irgendwann mal weiterführen will.

von Tjaja (Gast)


Lesenswert?

PFC-Mann schrieb:
> Ja das kenn ich schränkt den Betrieb aber ziemlich ein, wenns um größere
> Projekte geht. Betrifft mich im Moment zwar nicht wirklich, ist aber
> trotzdem ein Punkt der mir nicht wirklich gefällt, da ich das genze vlt.
> irgendwann mal weiterführen will.

Kommt auf den verwendeten uC an.
Die Codegrößenbeschränkung ist teilweise größer als der vorhandene 
Speicher des uCs...

von Fralla (Gast)


Lesenswert?

Ich habe mit beiden zu tun und mit beiden ein und dreiphasen 
PFCs/Inverter und viele andere Wandlertopologien geregelt. Wenn ich die 
Wahl hätte, würde ich mich immer für den dsPIC (microchip) entscheiden. 
Für mich ganz klar der besser support und libarys.

Was bei beiden ein gräuel ist, das so "unwichtige" Module wie die 
Highspeed-PWM Einheit voll verbugt sind und einiges im Errate seht. Ja 
meist gibts einen Workaround, ist aber lässtig wenn deshalb ein 
IGBT-Modul knallt. Zb gebt bei machen 33er dsPics zb dem GS506 der 
overcurrent comparator nicht, wenn im center aligned mode. Ist bei den 
C2000ern nicht anders, als nehmen sie sich in der hinsicht nichts.

MPlab X ist der größte Mist, auch wenn das compilieren schneller geht 
(bei gleichem compiler).

MFG Fralla

von Axel (Gast)


Lesenswert?

Fralla schrieb:
> Was bei beiden ein gräuel ist, das so "unwichtige" Module wie die
> Highspeed-PWM Einheit voll verbugt sind und einiges im Errate seht. Ja
> meist gibts einen Workaround, ist aber lässtig wenn deshalb ein
> IGBT-Modul knallt.

Hallo Fralla,

hast Du eine konkrete Empfehlung, welche DSPs für Leistungselektronik 
und Motor-Control-Anwendungen besser geeignet sind? Ich bin, wie oben 
erwähnt nämlich auch nicht vollständig zufrieden und auf der Suche nach 
Alternativen.

Danke,
Alex

von Fralla (Gast)


Lesenswert?

>hast Du eine konkrete Empfehlung, welche DSPs für Leistungselektronik
>und Motor-Control-Anwendungen besser geeignet sind?

Da beide anwedungen nicht so extrem sind was Rechenleistung betrifft, 
lege ich in dem bereich mehr auf eine unmfangreiche Peripherie (schnelle 
ADC, Hardware Drehencoder, Fault-Komparatoren). Haben C2000 und die 
dsPICs eh. Ich würde dsPICs die "GS" Serie empfehlen. Welchen genau 
(Speicher,RAM,PWMs) hängt natürlich von der Anwendung ab. Für 
mehrphasen-PFCs/Inverter bietet Micrichip umfangreiche Libarays  (auf 
den DSP-Core optimiert) an.
Die neuen dsPICs (weis nicht genau welche konkret) bieten an den 
Ausgängen eine CPLD Zelle an. So können durch logische Verknüfungen 
schnelle Pulsmuster erzeugt oder auf diese reagiert werden, ohne 
Prozessorreasourcen zu binden. Wird ganz praktisch sein bei der 
Ansteruerung von Multilevelinvertern...

Eine "Fehler" in der Entwicklung neuer Pics führte dazu, dass machne 
Pics 20Msps ADC haben werden, die Daten kann man eh nicht Sinnvoll 
nutzen.

>Ich denke von der Rechenleistung werden sich beide Prozessoren
>vergleichen lassen.
ja in etwa. Für PFC egal, den dass ist ohnehin eine Anwendung wo der 
Prozessor fast schläft. Ein schneller Stromregler, zwei ADCs ausweeten 
etwas Scaling, das wars. Den Spannungsloop kann jeder 8-Bitter auch.

MFG

von dmann (Gast)


Lesenswert?

Hallo Fralla. Realisierst du deine Regler ür PFC Stufen (DsSPic oder TI 
egal) per Lookup-Table? Wenn eigentlich wären die multiplikationen doch 
auch so durchführbar von der Rechenzeit?

von Fralla (Gast)


Lesenswert?

>Hallo Fralla. Realisierst du deine Regler ür PFC Stufen (DsSPic oder TI
>egal) per Lookup-Table?

Lookuptable in der PFC? Nein, verwende ich nur in Resonanzwandlern in 
nichtlinearen Reglern, bzw predistortion.

>Wenn eigentlich wären die multiplikationen doch
>auch so durchführbar von der Rechenzeit?

Na, klar wozu hat man die DSP-Engine? 16x16 Multiplikationen mit dem 
40Bit Acc eigenen sich hervorragen für klassische Regleralgoritmen. (Oft 
macht die Engine nur Sinn, wenn viel gerechnet wird).
Der Regler selbst ist nur ein kleiner Teil, oft dauert das skalieren und 
umrechnen/zuweisen der Reglerwerte auf die PWM Einheit länger...

MFG Fralla

von PFC-Mann (Gast)


Lesenswert?

Fralla schrieb:
> Lookuptable in der PFC? Nein, verwende ich nur in Resonanzwandlern in
> nichtlinearen Reglern, bzw predistortion.

Hab jetz schon des Öfteren Applikation notes gelesen, in denen PID 
Regler mit Lookup Tables realisiert wurden-
Aber ein LLC Wandler nach der PFC wär auch ne gute Idee ;-).
Da könnte ich das auch mal probieren.

von PFC-Mann (Gast)


Lesenswert?

Fralla schrieb:
> Nein, verwende ich nur in Resonanzwandlern in
> nichtlinearen Reglern, bzw predistortion.

Warum gerade in Resonaanzwandlern?

Mir fällt gerade ein: Nen Lookupt Table könnte man auch für die 
"Erzeugung"
des sinusförmigen Stromes in der PFC nutzen und sich somit die Abtastung 
der Netzspannung sparen.

von Stefan Z. (Gast)


Lesenswert?

Noch ein Tipp zu JTAG bei C2000: Manchmal läuft die Geschichte stabiler, 
wenn man den JTAG Takt geringer einstellt. Außerdem gibt es auch 
galvanisch getrennte JTAG Adapter. Könnte in der Umgebung auch helfen.

von Fralla (Gast)


Lesenswert?

>Außerdem gibt es auch galvanisch getrennte JTAG Adapter. Könnte in der
>Umgebung auch helfen.
Srtimmt, ist in dem Bereich unbedingt erforderlich. Denn eine grbochene 
Leitung/Sense Widerstand oder sonst was kann das Potential des DSP 
ordenlich ausheben und den Adapter und laptop killen. Auch sonst hängt 
sich der Adapter vermutlich durch common Mode Ströme auf. Wenn der DSP 
am Zwischenkreis (3L-NPC) floatet sowieso.
Ich verwende dazu USB Isolatoren, damit kann man den ICD3 oder was auch 
immer für einen Adapter auch auf hohen Zwischenkreisen (2,2kV) floaten 
lassen. Also man kann jeden unisolierten Adapter nutzen.
Unsioliert debug ich keine DSP leistungselektronik mehr, ist zu lässtig 
wenn wieder ein IGBT getauscht werden muss oder die Finanzler "unruhig" 
werden bei dem hohen verschleiß an ICD3s. Kann jedem nur empfehlen 
isoliert zu debugen...

>Hab jetz schon des Öfteren Applikation notes gelesen, in denen PID
>Regler mit Lookup Tables realisiert wurden-
Naja, wer Platz hat...

>Aber ein LLC Wandler nach der PFC wär auch ne gute Idee ;-).
Ja die gibs schon lange und ist heute weit verbreitet.

>Warum gerade in Resonaanzwandlern?
Weil diese nicht den simplen linearen Gleichungen gehorchen, wie nahezu 
jeder PWM Wandler.

>Mir fällt gerade ein: Nen Lookupt Table könnte man auch für die
>"Erzeugung" des sinusförmigen Stromes in der PFC nutzen und sich somit >die 
Abtastung der Netzspannung sparen.
Und was machst du wenn die Spannung einbricht? Wie wird der VAC-FF 
realisiert? Wie werden PLDs und Surges erkannt? Die Spannung muss man 
messen, das ist Fakt.
Aber Table kann zum PF verbessern nutzen. Aber es muss auch ohne Table 
gehen, wenn zb das Netz verzerrt/gestört ist. In machen gegenden 
Dauerzustand.


MFG Fralla

von PFC-Mann (Gast)


Lesenswert?

Fralla schrieb:
>>Aber ein LLC Wandler nach der PFC wär auch ne gute Idee ;-).
> Ja die gibs schon lange und ist heute weit verbreitet.

Meinte auch eher für mich als projekt

Fralla schrieb:
> Aber Table kann zum PF verbessern nutzen. Aber es muss auch ohne Table
> gehen, wenn zb das Netz verzerrt/gestört ist. In machen gegenden
> Dauerzustand.

was meinst du mit verbessern?
Stichwort prädiktive PFC?

von Fralla (Gast)


Lesenswert?

>was meinst du mit verbessern?
Wenn die Spannung eine "Delle" hat, macht eine normale PC auch im Strom 
diese Delle. Nun kann man dem Stromreger aber auch einen 
synchronisierten Sinus vorgeben, oder im Bereich der Delle weniger ziehe 
um es nicht schlimmer zu machen. Der PF wird ja nicht nur aus der Phase 
der Grundwelle bestimmt->Verzerrungsbindleistung.

MFG

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.