Автоматическое балансирующее устройство Арбуз

Автоматическое Рекуперационное Балансирующее Устройство Заряда "АРБУЗ"

В Польше имеецца очень умная Книга Мудрости "Пи" 1980-х годов, в которой есть мудрые изречения даже животных и насекомых.
Так вот, домработница Пачукеевна: ... и тогда на земле будет столько много машин, что наступит затмение Земли!...
И она права!
Действительно, в интернете море фотографий, к примеру китайских автотрасс, на которых в 4 ряда в одну сторону, и 4 ряда в другую сторону в пределах видимого пространства движется автотранспорт на работу и с работы!
А сейчас появилась ещё и новая концепция, когда вместо легковых автомобилей в каждой полосе едут по ДВА электроскутера - Итого 8 рядов электроскутеров в одну сторону и  8 рядов электроскутеров в другую сторону!
Невозможно оценить реально, сколько электрических аккумуляторов двигают эти миллионы транспортных электрических средств!
При этом, ФСЕ эти аккумуляторы имеют одну и ту же очень сложную схемотехнику - в них отдельные элементы сложены последовательно в этажи, а в каждом этаже ещё и параллельно.
Для того чтобы получить аккумулятор например 72 вольта 30 ампер часов, необходимо взять 228 штук 4-х вольтовых элементов типа 18650, /каждый из которых 10 Вт, то есть может отдать 2 ампера на мотор/, и соединить их 12 параллельно плюс с плюсом, минус с минусом, наделать таких параллельных групп аж 19 штук я это будут этажи, а потом эти 19 этажей соединить последовательно один над другим в гирлянду по высоте!
Так устроены все без изключения нынешние автомобильные аккумуляторы для электротранспорта!

Но главным недостатком такой схемотехники, - это БИЧ электротранспорта!, является их эксплуатационные проблема - когда один этаж теряет свой ресурс и у него падает ёмкость, то ФСЯ батарея теряет свой ресурс до уровня самого слабого этажа!

Поясню на примере. Если каждый этаж из 19 этажей имеет ресурс 120 ватт, а к примеру 4-й и 6-й потеряли свою ёмкость и имеют всего лишь 60 ватт, то эти два слабых этажа отдадут свою мощность мотору быстрее всего, и напряжение на них упадёт до минимума, а на соседних нормальных этажах ёмкость будет израсходована только до половины - середина ресурса батареи, это приведет к тому, что батарея дальше работать не будет, хотя все остальные 17 этажей имеют еще 50% ресурса!

Это беда всех нынешних аккумуляторов для электротранспорта.
Частично с этой бедой борятся методом балансировки этажей во время зарядки аккумулятора. И при этом балансировка производится следующим методом:
Заряжается вся батарея общим током ДО достижения самыми слабыми этажами своего максимума - 4,2 вольта.
При этом, согласно электрических законов, самые слабые элементы в составном аккумуляторе зарядятся быстрее всего!
Но заряжать выше 4,2 вольта недопустимо, поэтому заряд всей батареи автоматически прекращается, хоть и остальные этажи ещё недозаряжены.
Эксплуатировать такую батарею бессмысленно, так, как в нашем примере, 17 этажей будет недозаряжено!
Для того чтобы зарядить все остальные этажи на 100%, необходимо подсоединить пассивное балансировочное устройство, которое разрядит 4 и 6 этажи /в нашем примере/ до уровня напряжения всех остальных нормальных пока ещё недозаряженных этажей, и повторить снова общий заряд батареи.
При этом во время балансировки мы потеряем время и часть электрической энергии в виде рассеиваемого для уменьшения напряжения слабых этажей тепла, что является экономически невыгодным.

Новая современная импульсная технология передачи и переработки электроэнергии позволяет полностью ликвидировать эти проблемы. Безусловно это будет сравнительно сложное электронное устройство, но не сложнее реактивного самолёта!

Новое Автоматическое Рекуперационное Балансирующее Устройство Заряда "АРБУЗ" при помощи современных импульсных технологий выполняет одновременно следующие функции:
1. Контролирует напряжение на всех этажах в заданных нормированных пределах как во время эксплуатации, так и во время заряда. При этом АРБУЗ производит заряд батареи ТАКЖЕ и во время эксплуатации за счёт рекуперации!
2. При истощении ёмкости каким-то отдельным этажом АРБУЗ непосредственно во время эксплуатационного режима начинает динамически отбирать небольшую часть мощности от каждого нормального этажа и перенаправляет её слабым этажам для поддержания их в рабочем состоянии, чтобы напряжение в них не проваливалась! Это и есть процесс субсидии энергии.

Слово субсидия означает выделение небольшой части своей энергии хорошими нормальными этажами аккумуляторных элементов для помощи и поддержки слабым этажам прямо во время эксплуатации!

Таким режимом выравнивается ресурс всех этажей и позволяет отдавать энергию всеми этажами одинаково до номинального положенного предела, чем обеспечивается полный ресурс эксплуатации батареи.
3. Главным достоинством "АРБУЗ"а это экономия времени, которое не надо тратить для отдельной балансировки, и энергии, которую не надо тратить во время пассивной балансировки при заряде в виде рассеиваемого тепла. Самое главное, что балансировка производится непосредственно во время эксплуатации!
Соответственно во время гтаттного заряда процесс балансировки "АРБУЗ"-ом такой же самый - активный и без потери тепла!

[03.02, 12:23] RaySol: Для этого нужна такая топология: общее напряжение батареи подаёцца на вход импульсного ИндивидуальноПоэтажного Зарядного Устройства, где выходы фсегда подключены на заряд своего этажа! Автоматика каждого элемента отработает протокол - нужен или не нужен этажу заряд! И ФСЁ! Больше НИЧИВО НЕ НУЖНО!
[03.02, 12:43] RaySol: АРБУЗ подключен постоянно! Только во время эксплуатации он перераспределяет уже накопленную энергию между этажами равномерно - балансирует ПОСТОЯННО! А во время штаттной зарядки от осветительной сети АРБУЗ перераспределяет внешнюю энергию для равномерного ОДИНАКОВОГО заряда фсех этажей!
То есть ПРОЦЕСС БАЛАНСИРОВКИ НЕ ПРЕКРАЩАЕЦЦА НИ НА СЕКУНДУ!

=GrafBorisgen= 14-е ГейлЪтъ 7530 ЛЪта от С.М.З.Х.



Overview
The MC3PHAC is a high-performance monolithic intelligent motor controller designed specifically to meet
the requirements for low-cost, variable-speed, 3-phase ac motor control systems. The device is adaptable
and configurable, based on its environment. It contains all of the active functions required to implement
the control portion of an open loop, 3-phase ac motor drive.
One of the unique aspects of this device is that although it is adaptable and configurable based on its  environment, it does not require any software development. This makes the MC3PHAC a perfect fit for  customer applications requiring ac motor control but with limited or no software resources available.

Обзор
MC3PHAC — это высокопроизводительный монолитный интеллектуальный контроллер двигателя, разработанный специально для удовлетворения
требования к недорогим системам управления трехфазными двигателями переменного тока с регулируемой скоростью. Устройство является адаптируемым
и настраивается в зависимости от окружающей среды. Он содержит все активные функции, необходимые для реализации часть управления трехфазного двигателя переменного тока с разомкнутым контуром.
Одним из уникальных аспектов этого устройства является то, что, хотя оно адаптируется и настраивается в зависимости от окружающей среды, оно не требует разработки программного обеспечения. Это делает MC3PHAC идеальным решением для клиентских приложений, требующих управления двигателями переменного тока, но с ограниченными или отсутствующими программными ресурсами.

The device features are:
• Volts-per-Hertz speed control
• Digital signal processing (DSP) filtering to enhance speed stability
• 32-bit calculations for high-precision operation
• Internet enabled
• No user software development required for operation
• 6-output pulse-width modulator (PWM)
• 3-phase waveform generation
• 4-channel analog-to-digital converter (ADC)
• User configurable for standalone or hosted operation
• Dynamic bus ripple cancellation
• Selectable PWM polarity and frequency
• Selectable 50/60 Hz base frequency
• Phase-lock loop (PLL) based system oscillator
• Serial communications interface (SCI)
• Low-power supply voltage detection circuit
Included in the MC3PHAC are protective features consisting of dc bus voltage monitoring and a system
fault input that will immediately disable the PWM module upon detection of a system fault.

Особенности устройства:
• Регулирование скорости «Вольт на герц»
• Фильтрация цифровой обработки сигнала (DSP) для повышения стабильности скорости.
• 32-битные вычисления для высокоточной работы
• Доступ в Интернет
• Для работы не требуется разработка пользовательского программного обеспечения.
• Широтно-импульсный модулятор (ШИМ) с 6 выходами.
• Генерация трехфазного сигнала
• 4-канальный аналого-цифровой преобразователь (АЦП).
• Пользовательская настройка для автономной или размещенной работы.
• Динамическое подавление пульсаций шины.
• Выбор полярности и частоты ШИМ.
• Выбираемая базовая частота 50/60 Гц
• Системный генератор на основе системы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ).
• Последовательный интерфейс связи (SCI)
• Схема обнаружения напряжения питания малой мощности
В состав MC3PHAC входят защитные функции, состоящие из контроля напряжения на шине постоянного тока и системы вход неисправности, который немедленно отключит модуль ШИМ при обнаружении системной неисправности.

Some target applications for the MC3PHAC include:
• Low horsepower HVAC motors
• Home appliances
• Commercial laundry and dishwashers
• Process control
• Pumps and fans

Некоторые целевые приложения для MC3PHAC включают:
• Двигатели HVAC малой мощности.
• Бытовая техника
• Коммерческие прачечные и посудомоечные машины.
• Контроль над процессом
• Насосы и вентиляторы

1. MC3PHAC-Based Motor Control System
As shown in Table 1, the MC3PHAC is offered in these packages:
• Plastic 28-pin dual in-line package (DIP)
• Plastic 28-pin small outline integrated circuit (SOIC)
• Plastic 32-pin quad flat pack (QFP)
Table 1. Ordering Information
Operating
Device Temperature Range Package
MC3PHACVP –40°C to +105°C Plastic 28-pin DIP
MC3PHACVDW –40°C to +105°C Plastic 28-pin SOIC
MC3PHACVFA –40°C to +105°C Plastic 32-pin QFP
MC3PHAC Monolithic Intelligent Motor Controller, Rev. 2
2 Freescale Semiconducto

Система управления двигателем на базе MC3PHAC.
Как показано в Таблице 1, MC3PHAC предлагается в следующих комплектациях:
• Пластиковый 28-контактный двухрядный корпус (DIP)
• Пластиковая 28-контактная интегральная схема малого контура (SOIC).
• Пластиковый четырехконтактный плоский корпус с 32 контактами (QFP)
Таблица 1. Информация для заказа
Операционная
Пакет температурного диапазона устройства
MC3PHACVP –40°C до +105°C Пластиковый 28-контактный DIP
MC3PHACVDW –40°C до +105°C Пластиковый 28-контактный SOIC
MC3PHACVFA –40°C до +105°C Пластиковый 32-контактный QFP
MC3PHAC Монолитный интеллектуальный контроллер двигателя, версия 2
2. Свободный полупроводник.

This device contains circuitry to protect the inputs against damage due to high static voltages or electric
fields; however, it is advised that normal precautions be taken to avoid application of any voltage higher
than maximum-rated voltages to this high-impedance circuit. For proper operation, it is recommended that
VIn and VOut be constrained to the range VSS ; (VIn or VOut) ; VDD. Reliability of operation is enhanced if
unused inputs are connected to an appropriate logic voltage level (for example, either VSS or VDD

Это устройство содержит схему для защиты входов от повреждений из-за высокого статического напряжения или электрического тока.
поля; однако рекомендуется принять обычные меры предосторожности, чтобы избежать применения любого напряжения выше
чем максимальное номинальное напряжение для этой высокоомной цепи. Для правильной работы рекомендуется
VIn и VOut должны быть ограничены диапазоном VSS ; (VIn или VOut) ; VDD. Надежность работы повышается, если неиспользуемые входы подключаются к соответствующему уровню логического напряжения (например, VSS или VDD).

Follow the crystal/resonator manufacturer’s recommendations, as the crystal/resonator parameters determine the external
component values required for maximum stability and reliable starting. The load capacitance values used in the oscillator circuit design should include all stray capacitances.

Следуйте рекомендациям производителя кристалла/резонатора, поскольку параметры кристалла/резонатора определяют внешние значения компонентов, необходимые для максимальной стабильности и надежного запуска. Значения емкости нагрузки, используемые в схеме генератора, должны включать все паразитные емкости.

Reference voltage input for the on-chip ADC. For best signal-to-noise
1VREF performance, this pin should be tied to VDDA (analog).
A logic 0 on this pin forces the MC3PHAC to its initial startup state. All  PWM outputs are placed in a high-impedance mode. Reset is a
2 RESET bidirectional pin, allowing a reset of the entire system. It is driven low
when an internal reset source is asserted (for example, loss of clock or  low VDD).
Provides power for the analog portions of the MC3PHAC, which include
3VDDA the internal clock generation circuit (PLL) and the ADC 4VReturns power for the analog portions of the MC3PHAC, which include
SSA the internal clock generation circuit (PLL) and the ADC
5OSC2Oscillator output used as part of a crystal or ceramic resonator clock
circuit.(1)
Oscillator input used as part of a crystal or ceramic resonator clock
6OSC1circuit. Can also accept a signal from an external canned oscillator.(1)
A capacitor from this pin to ground affects the stability and reaction time
7PLCAPof the PLL clock circuit. Smaller values result in faster tracking of the
reference frequency. Larger values result in better stability. A value of  0.1 µF is typical.
8 PWMPOL_BASEFREQ Input which is sampled at specific moments during initialization to
determine the PWM polarity and the base frequency (50 or 60 Hz)
9 PWM_U_TOP PWM output signal for the top transistor driving motor phase U
10 PWM_U_BOT PWM output signal for the bottom transistor driving motor phase U
11 PWM_V_TOP PWM output signal for the top transistor driving motor phase V
12 PWM_V_BOT PWM output signal for the bottom transistor driving motor phase V
13 PWM_W_TOP PWM output signal for the top transistor driving motor phase W
14 PWM_W_BOT PWM output signal for the bottom transistor driving motor phase W
A logic high on this input will immediately disable the PWM outputs. A
15 FAULTIN retry timeout interval will be initiated once this pin returns to a logic low
state.
In standalone mode, this pin is an output that drives low to indicate the
16 PWMFREQ_RxD parameter mux input pin is reading an analog voltage to specify the
desired PWM frequency. In PC master software mode, this pin is an  input which receives UART serial data.

Вход опорного напряжения для встроенного АЦП. Для наилучшего соотношения сигнал/шум
1VREF, этот вывод должен быть привязан к VDDA (аналоговому).
Логический 0 на этом выводе переводит MC3PHAC в исходное состояние запуска. Все выходы ШИМ переведены в высокоомный режим. Сброс — это
2 двунаправленный контакт RESET, позволяющий выполнить сброс всей системы. Он движется низко
когда заявлен внутренний источник сброса (например, потеря тактовой частоты или низкий VDD).
Обеспечивает питание аналоговых частей MC3PHAC, в том числе
3VDDA — внутренняя схема генерации тактовой частоты (ФАПЧ) и АЦП. 4V — возвращает питание для аналоговых частей MC3PHAC, в том числе
SSA — внутренняя схема генерации тактового сигнала (ФАПЧ) и АЦП.
5OSC2Выход генератора, используемый как часть тактового генератора с кварцевым или керамическим резонатором.
схема.(1)
Вход генератора, используемый как часть часов кварцевого или керамического резонатора.
6OSC1 цепь. Также может принимать сигнал от внешнего стационарного генератора.(1)
Конденсатор между этим выводом и землей влияет на стабильность и время реакции.
7PLCAP тактовой схемы ФАПЧ. Меньшие значения приводят к более быстрому отслеживанию
опорная частота. Большие значения приводят к большей стабильности. Типичное значение составляет 0,1 мкФ.
8 PWMPOL_BASEFREQ Входной сигнал, выборка которого производится в определенные моменты во время инициализации.
определить полярность ШИМ и базовую частоту (50 или 60 Гц)
9 PWM_U_TOP Выходной сигнал ШИМ для фазы U двигателя верхнего транзистора
10 PWM_U_BOT Выходной сигнал ШИМ для фазы U двигателя нижнего транзистора
11 PWM_V_TOP Выходной сигнал ШИМ для верхнего транзистора, управляющего двигателем, фаза V
12 PWM_V_BOT Выходной сигнал ШИМ для фазы V двигателя нижнего транзистора
13 PWM_W_TOP Выходной сигнал ШИМ для верхнего транзистора, управляющего двигателем фазы W
14 PWM_W_BOT Выходной сигнал ШИМ для фазы W двигателя нижнего транзистора
Высокий логический уровень на этом входе немедленно отключит выходы ШИМ. А
15 Тайм-аут повторной попытки FAULTIN будет инициирован, как только этот вывод вернется в низкий логический уровень.
состояние.
В автономном режиме этот вывод представляет собой выход, на который подается низкий уровень, указывающий на
16 PWMFREQ_RxD Входной вывод мультиплексора параметра считывает аналоговое напряжение для указания
желаемая частота ШИМ. В режиме ведущего программного обеспечения ПК этот вывод является входом, который принимает последовательные данные UART.

17 RETRY_TxD parameter mux input pin is reading an analog voltage to specify the time
to wait after a fault before re-enabling the PWM outputs. In PC master  software mode, this pin is an output that transmits UART serial data.  Output which is driven to a logic high whenever the voltage on the dc bus  input pin exceeds a preset level, indicating a high bus voltage. This
18 RBRAKE signal is intended to connect a resistor across the dc bus capacitor to
prevent excess capacitor voltage.
In standalone mode, this pin is an output which drives low to indicate the  parameter mux input pin is reading an analog voltage to specify the
19 DT_FAULTOUT dead-time between the on states of the top and bottom PWM signals for
a given motor phase. In PC master software mode, this pin is an output  which goes low whenever a fault condition occurs.
At startup, this input is sampled to determine whether to enter standalone  mode (logic high) or PC master software mode (logic low). In
20 VBOOST_MODE standalone mode, this pin is also used as an output that drives low to
indicate the parameter mux input pin is reading an analog voltage to  specify the amount of voltage boost to apply to the motor.
21 VDD +5-volt digital power supply to the MC3PHAC
22 VSS Digital power supply ground return for the MC3PHAC
23 FWD Input which is sampled to determine whether the motor should rotate in
the forward or reverse direction
24 START Input which is sampled to determine whether the motor should be
running.
In standalone mode, during initialization this pin is an output that is used
to determine PWM polarity and base frequency. Otherwise, it is an
25 MUX_IN analog input used to read several voltage levels that specify MC3PHAC
operating parameters.
In standalone mode, during initialization this pin is an output that is used
to determine PWM polarity and base frequency. Otherwise, it is an
26 SPEED analog input used to read a voltage level corresponding to the desired
steady-state speed of the motor.
In standalone mode, during initialization this pin is an output that is used
to determine PWM polarity and base frequency. Otherwise, it is an
27 ACCEL analog input used to read a voltage level corresponding to the desired
acceleration of the motor.
In standalone mode, during initialization this pin is an output that is used
28 DC_BUS to determine PWM polarity and base frequency. Otherwise, it is an
analog input used to read a voltage level proportional to the dc bus  voltage.
1. Correct timing of the MC3PHAC is based on a 4.00 MHz crystal or ceramic resonator. Follow the crystal/resonator  manufacturer’s recommendations, as the crystal/resonator parameters determine the external component values required
for maximum stability and reliable starting. The load capacitance values used in the oscillator circuit design should include  all stray capacitances.
MC3PHAC Monolithic Intelligent Motor Controller, Rev. 2

17 Входной контакт мультиплексора параметра RETRY_TxD считывает аналоговое напряжение для указания времени.
подождать после неисправности перед повторным включением выходов ШИМ. В режиме ведущего программного обеспечения ПК этот вывод является выходом, который передает последовательные данные UART. Выход, который подается на высокий логический уровень всякий раз, когда напряжение на входном выводе шины постоянного тока превышает заданный уровень, что указывает на высокое напряжение на шине. Этот
18 Сигнал RBRAKE предназначен для подключения резистора через конденсатор шины постоянного тока к
предотвратить избыточное напряжение конденсатора.
В автономном режиме этот вывод является выходом, на котором устанавливается низкий уровень, указывая, что входной вывод параметрического мультиплексора считывает аналоговое напряжение для указания
19 DT_FAULTOUT задержка между состояниями включения верхнего и нижнего сигналов ШИМ для
определенной двигательной фазы. В режиме ведущего программного обеспечения ПК этот вывод является выходом, который переходит в низкий уровень при возникновении неисправности.
При запуске этот входной сигнал анализируется, чтобы определить, следует ли перейти в автономный режим (высокий логический уровень) или в режим ведущего программного обеспечения ПК (низкий логический уровень). В
20 VBOOST_MODE в автономном режиме, этот вывод также используется в качестве выхода, который подает низкий уровень на
указывает, что входной вывод параметра мультиплексора считывает аналоговое напряжение, чтобы указать величину повышения напряжения, подаваемую на двигатель.
21 VDD Цифровой источник питания +5 В для MC3PHAC
22 ВСС, возврат заземления цифрового источника питания для MC3PHAC
23 FWD Входной сигнал, выборка которого позволяет определить, должен ли двигатель вращаться в
прямое или обратное направление
24 START Входной сигнал, выборка которого позволяет определить, следует ли запускать двигатель.
бег.
В автономном режиме во время инициализации этот вывод является выходом, который используется
для определения полярности ШИМ и базовой частоты. В противном случае это
25 Аналоговый вход MUX_IN используется для считывания нескольких уровней напряжения, определяющих MC3PHAC.
рабочие параметры.
В автономном режиме во время инициализации этот вывод является выходом, который используется
для определения полярности ШИМ и базовой частоты. В противном случае это
26 Аналоговый вход SPEED используется для считывания уровня напряжения, соответствующего желаемому
установившаяся скорость двигателя.
В автономном режиме во время инициализации этот вывод является выходом, который используется
для определения полярности ШИМ и базовой частоты. В противном случае это
27 Аналоговый вход ACCEL используется для считывания уровня напряжения, соответствующего желаемому.
ускорение двигателя.
В автономном режиме во время инициализации этот вывод является выходом, который используется
28 DC_BUS для определения полярности ШИМ и базовой частоты. В противном случае это
аналоговый вход, используемый для считывания уровня напряжения, пропорционального напряжению шины постоянного тока.
1. Правильная синхронизация MC3PHAC основана на кристаллическом или керамическом резонаторе 4,00 МГц. Следуйте рекомендациям производителя кристалла/резонатора, поскольку параметры кристалла/резонатора определяют необходимые значения внешних компонентов.
для максимальной стабильности и надежного запуска. Значения емкости нагрузки, используемые в схеме генератора, должны включать все паразитные емкости.
MC3PHAC Монолитный интеллектуальный контроллер двигателя, версия 2

Introduction
The MC3PHAC is a high-performance intelligent controller designed specifically to meet the requirements  for low-cost, variable-speed, 3-phase ac motor control systems. The device is adaptable and  configurable, based on its environment. Constructed with high-speed CMOS (complementary metaloxide semiconductor) technology, the MC3PHAC offers a high degree of performance and ruggedness  in the hostile environments often found in motor control systems.
The device consists of:
• 6-output pulse-width modulator (PWM)
• 4-channel analog-to-digital converter (ADC)
• Phase-lock loop (PLL) based system oscillator
• Low-power supply voltage detection circuit
• Serial communications interface (SCI)
The serial communications interface is used in a mode, called PC master software mode, whereby control  of the MC3PHAC is from a host or master personal computer executing PC master software or a  microcontroller emulating PC master software commands. In either case, control via the internet is  feasible.
Included in the MC3PHAC are protective features consisting of dc bus monitoring and a system fault input  that will immediately disable the PWM module upon detection of a system fault.
Included motor control features include:
• Open loop volts/Hertz speed control
• Forward or reverse rotation
• Start/stop motion
• System fault input
• Low-speed voltage boost
• Internal power-on reset (POR)

Введение
MC3PHAC — это высокопроизводительный интеллектуальный контроллер, разработанный специально для удовлетворения требований недорогих систем управления трехфазными двигателями переменного тока с регулируемой скоростью. Устройство адаптируется и настраивается в зависимости от окружающей среды. Созданный с использованием высокоскоростной технологии КМОП (дополнительный металлоксид-полупроводник), MC3PHAC обеспечивает высокую степень производительности и надежности в агрессивных средах, часто встречающихся в системах управления двигателями.
Устройство состоит из:
• Широтно-импульсный модулятор (ШИМ) с 6 выходами.
• 4-канальный аналого-цифровой преобразователь (АЦП).
• Системный генератор на основе системы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ).
• Схема обнаружения напряжения питания малой мощности
• Последовательный интерфейс связи (SCI)
Интерфейс последовательной связи используется в режиме, называемом режимом ведущего программного обеспечения ПК, при котором управление MC3PHAC осуществляется с главного или ведущего персонального компьютера, выполняющего ведущее программное обеспечение ПК, или микроконтроллера, эмулирующего команды ведущего программного обеспечения ПК. В любом случае управление через Интернет возможно.
В MC3PHAC включены защитные функции, состоящие из мониторинга шины постоянного тока и входа системной неисправности, который немедленно отключает модуль ШИМ при обнаружении системной неисправности.
Включенные функции управления двигателем включают в себя:
• Управление скоростью в разомкнутом контуре по напряжению/герцу.
• Вращение вперед или назад
• Запуск/остановка движения
• Вход системной неисправности
• Низкоскоростное повышение напряжения
• Внутренний сброс при включении питания (POR)

Features
3-Phase Waveform Generation — The MC3PHAC generates six PWM signals which have been  modulated with variable voltage and variable frequency information in order to control a 3-phase ac motor.  A third harmonic signal has been superimposed on top of the fundamental motor frequency to achieve full  bus voltage utilization. This results in a 15 percent increase in maximum output amplitude compared to  pure sine wave modulation.
The waveform is updated at a 5.3 kHz rate (except when the PWM frequency is 15.9 kHz), resulting in  near continuous waveform quality. At 15.9 kHz, the waveform is updated at 4.0 kHz.
DSP Filtering — A 24-bit IIR digital filter is used on the SPEED input signal in standalone mode, resulting  in enhanced speed stability in noisy environments. The sampling period of the filter is 3 ms (except when  the PWM frequency is 15.9 kHz) and it mimics the response of a single pole analog filter having a pole at  0.4 Hz. At a PWM frequency of 15.9 kHz, the sampling period is 4 ms and the pole is located at 0.3 Hz.

Функции
Генерация трехфазного сигнала — MC3PHAC генерирует шесть сигналов ШИМ, которые модулируются информацией о переменном напряжении и переменной частоте для управления трехфазным двигателем переменного тока. Сигнал третьей гармоники накладывается на основную частоту двигателя для достижения полного использования напряжения шины. Это приводит к увеличению максимальной выходной амплитуды на 15 процентов по сравнению с модуляцией чистой синусоидальной волны.
Форма сигнала обновляется со скоростью 5,3 кГц (за исключением случаев, когда частота ШИМ равна 15,9 кГц), что обеспечивает практически непрерывное качество сигнала. На частоте 15,9 кГц форма сигнала обновляется на частоте 4,0 кГц.
DSP-фильтрация — 24-битный цифровой БИХ-фильтр используется для входного сигнала SPEED в автономном режиме, что обеспечивает повышенную стабильность скорости в шумной среде. Период выборки фильтра составляет 3 мс (кроме случаев, когда частота ШИМ составляет 15,9 кГц), и он имитирует отклик однополюсного аналогового фильтра, имеющего полюс 0,4 Гц. При частоте ШИМ 15,9 кГц период выборки составляет 4 мс, а полюс расположен на уровне 0,3 Гц.

Конец стр. 8

High Precision Calculations — Up to 32-bit variable resolution is employed for precision control and  smooth performance. For example, the motor speed can be controlled with a resolution of 4 mHz.
Smooth Voltage Transitions — When the commanded speed of the motor passes through ±1 Hz, the  voltage is gently applied or removed depending on the direction of the speed change. This eliminates any  pops or surges that may occur, especially under conditions of high-voltage boost at low frequencies.
High-Side Bootstrapping — Many motor drive topologies (especially high-voltage drives) use  optocouplers to supply the PWM signal to the high-side transistors. Often, the high-side transistor drive  circuitry contains a charge pump circuit to create a floating power supply for each high-side transistor that  is dependent on low-side PWMs to develop power. When the motor has been off for a period of time, the  charge on the high-side power supply capacitor is depleted and must be replenished before proper PWM  operation can resume.
To accommodate such topologies, the MC3PHAC will always provide 100 ms of 50 percent PWM drive  to only the low-side transistors each time the motor is turned on. Since the top transistors remain off  during this time, it has the effect of applying zero volts to the motor, and no motion occurs. After this  period, motor waveform modulation begins, with PWM drive also being applied to the high-side  transistors.
Fast Velocity Updating — During periods when the motor speed is changing, the rate at which the  velocity is updated is critical to smooth operation. If these updates occur too infrequently, a ratcheting  effect will be exhibited on the motor, which inhibits smooth torque performance. However, velocity  profiling is a very calculation intensive operation to perform, which runs contrary to the previous  requirement.
In the MC3PHAC, a velocity pipelining technique is employed which allows linear interpolation of the  velocity values, resulting in a new velocity value every 189 µs (252 µs for 15.9 kHz PWMs). The net result  is ultra smooth velocity transitions, where each velocity step is not perceivable by the motor.
Dynamic Bus Ripple Cancellation — The dc bus voltage is sensed by the MC3PHAC, and any  deviations from a predetermined norm (3.5 V on the dc bus input pin) result in corrections to the PWM  values to counteract the effect of the bus voltage changes on the motor current. The frequency of this  calculation is sufficiently high to permit compensation for line frequency ripple, as well as slower bus  voltage changes resulting from regeneration or brown out conditions. See Figure 4.
Selectable Base Frequency — Alternating current (ac) motors are designed to accept rated voltage at  either 50 or 60 Hz, depending on what region of the world they were designed to be used. The MC3PHAC  can accommodate both types of motors by allowing the voltage profile to reach maximum value at either  50 or 60 Hz. This parameter can be specified at initialization in standalone mode, or it can be changed at  any time in PC master software mode.
Selectable PWM Polarity — The polarity of the PWM outputs may be specified such that a logic high on  a PWM output can either be the asserted or negated state of the signal. In standalone mode, this  parameter is specified at initialization and applies to all six PWM outputs. In PC master software mode,  the polarity of the top PWM signals can be specified separately from the polarity of the bottom PWM  signals.
This specification can be done at any time, but once it is done, the polarities are locked and cannot be  changed until a reset occurs. Also, any commands from PC master software that would have the effect  of enabling PWMs are prevented by the MC3PHAC until the polarity has been specified.

Вычисления высокой точности. Для точного управления и плавной работы используется переменное разрешение до 32 бит. Например, скорость двигателя можно контролировать с разрешением 4 мГц.
Плавные переходы напряжения. Когда заданная скорость двигателя превышает ±1 Гц, напряжение плавно подается или снимается в зависимости от направления изменения скорости. Это исключает любые хлопки и скачки напряжения, которые могут возникнуть, особенно в условиях повышения высокого напряжения на низких частотах.
Начальная загрузка верхнего плеча. Многие топологии приводов двигателей (особенно высоковольтные приводы) используют оптопары для подачи сигнала ШИМ на транзисторы верхнего плеча. Часто схема управления транзистором верхнего плеча содержит схему накачки заряда для создания плавающего источника питания для каждого транзистора верхнего плеча, который зависит от ШИМ нижнего плеча для выработки мощности. Если двигатель выключен в течение определенного периода времени, заряд конденсатора источника питания верхнего плеча истощается и должен быть пополнен, прежде чем можно будет возобновить правильную работу ШИМ.
Чтобы обеспечить такую топологию, MC3PHAC всегда будет обеспечивать 100 мс 50-процентного ШИМ-привода только для транзисторов нижнего плеча при каждом включении двигателя. Поскольку в это время верхние транзисторы остаются выключенными, на двигатель подается нулевое напряжение, и движение не происходит. По истечении этого периода начинается модуляция формы сигнала двигателя, при этом ШИМ-привод также применяется к транзисторам верхнего плеча.
Быстрое обновление скорости. В периоды изменения скорости двигателя скорость обновления скорости имеет решающее значение для плавной работы. Если эти обновления происходят слишком редко, на двигателе будет наблюдаться храповой эффект, который препятствует плавному крутящему моменту. Однако профилирование скорости — это очень трудоемкая операция, которая противоречит предыдущему требованию.
В MC3PHAC используется метод конвейерной обработки скорости, который позволяет осуществлять линейную интерполяцию значений скорости, что приводит к получению нового значения скорости каждые 189 мкс (252 мкс для ШИМ с частотой 15,9 кГц). Конечным результатом являются сверхплавные переходы скорости, при которых каждый шаг скорости не воспринимается двигателем.
Динамическое подавление пульсаций на шине. Напряжение на шине постоянного тока считывается MC3PHAC, и любые отклонения от заданной нормы (3,5 В на входном контакте шины постоянного тока) приводят к корректировке значений ШИМ для противодействия влиянию изменений напряжения на шине на ток двигателя. Частота этого расчета достаточно высока, чтобы обеспечить компенсацию пульсаций частоты сети, а также более медленные изменения напряжения на шине в результате регенерации или отключения питания. См. рисунок 4.
Выбираемая базовая частота. Двигатели переменного тока рассчитаны на номинальное напряжение 50 или 60 Гц, в зависимости от того, в каком регионе мира они предназначены для использования. MC3PHAC может работать с обоими типами двигателей, позволяя профилю напряжения достигать максимального значения при частоте 50 или 60 Гц. Этот параметр можно указать при инициализации в автономном режиме или изменить в любое время в режиме ведущего программного обеспечения ПК.
Выбираемая полярность ШИМ. Полярность выходов ШИМ может быть указана таким образом, что высокий логический уровень на выходе ШИМ может быть либо утвержденным, либо отрицательным состоянием сигнала. В автономном режиме этот параметр указывается при инициализации и применяется ко всем шести выходам ШИМ. В режиме ведущего программного обеспечения ПК полярность верхних сигналов ШИМ можно указать отдельно от полярности нижних сигналов ШИМ.
Эту спецификацию можно выполнить в любое время, но как только она будет выполнена, полярности блокируются и не могут быть изменены до тех пор, пока не произойдет сброс. Кроме того, любые команды главного программного обеспечения ПК, которые могут привести к включению ШИМ, блокируются MC3PHAC до тех пор, пока не будет указана полярность.

Конец стр. 9

Figure 4. Dynamic Bus Ripple Cancellation
In standalone mode, the base frequency and PWM polarity are specified at the same time during
initialization by connecting either pin 25, 26, 27, or 28 exclusively to the PWMPOL_BASEFREQ input.
During initialization, pins 25, 26, 27, and 28 are cycled one at a time to determine which one has been
connected to the PWMPOL_BASEFREQ input.
Table 3 shows the selected PWM polarity and base frequency as a function of which pin connection is
made. Refer to the standalone mode schematic, Figure 8. Only one of these jumpers (JP1–JP4) can be  connected at any one time.
NOTE
It is not necessary to break this connection once the initialization phase has
been completed. The MC3PHAC will function properly while this
connection is in place.
Table 3. PWM Polarity and Base Frequency Specification in Standalone Mode PWMPOL_BASEFREQ PinPin Connected to PWM Polarity Base Frequency

Рисунок 4. Динамическое подавление пульсаций шины
В автономном режиме базовая частота и полярность ШИМ задаются одновременно во время работы.
инициализация путем подключения контакта 25, 26, 27 или 28 исключительно ко входу PWMPOL_BASEFREQ.
Во время инициализации контакты 25, 26, 27 и 28 переключаются по одному, чтобы определить, какой из них был подключен.
подключен к входу PWMPOL_BASEFREQ.
В таблице 3 показаны выбранная полярность ШИМ и базовая частота в зависимости от того, какой контакт подключен.
сделал. См. схему автономного режима, рисунок 8. Одновременно можно подключить только одну из этих перемычек (JP1–JP4).
ПРИМЕЧАНИЕ
Нет необходимости разрывать это соединение после завершения фазы инициализации.
завершено. При этом MC3PHAC будет работать правильно.
соединение имеется.
Таблица 3. Характеристики полярности ШИМ и базовой частоты в автономном режиме PWMPOL_BASEFREQ PinPin, подключенный к базовой частоте полярности ШИМ

Конец стр.10

Selectable PWM Frequency — The MC3PHAC accommodates four discrete PWM frequencies and can  be changed dynamically while the motor is running. This resistor can be a potentiometer or a fixed resistor  in the range shown in Table 4. In standalone mode, the PWM frequency is specified by applying a voltage  to the MUX_IN pin while the PWMFREQ_RxD pin is being driven low. Table 4 shows the required voltage  levels on the MUX_IN pin and the associated PWM frequency for each voltage range.
NOTE
The PWM frequencies are based on a 4.00 MHz frequency applied to the
oscillator input.
Table 4. MUX_IN Resistance Ranges and Corresponding PWM Frequencies
Voltage Input PWM Frequency
0 to 1 V 5.291 kHz
1.5 to 2.25 V 10.582 kHz
2.75 to 3.5 V 15.873 kHz
4 to 5 V 21.164 kHz
Selectable PWM Dead Time — Besides being able to specify the PWM frequency, the blanking time  interval between the on states of the complementary PWM pairs can also be specified. Refer to the graph  in Figure 9 for the resistance value versus dead time. Figure 9 assumes a 6.8 k; ±5% pullup resistor. In  standalone mode, this is done by
supplying a voltage to the MUX_IN pin while the DT_FAULTOUT pin is being driven low. In this way, dead  time can be specified with a scaling factor of 2.075 µs per volt, with a minimum value of 0.5 µs. In PC  master software mode, this value can be selected to be anywhere between 0 and 32 µs.
In both standalone and PC master software modes, the dead time value can be written only once. Further  updates of this parameter are locked out until a reset condition occurs.
Speed Control — The synchronous motor frequency can be specified in real time to be any value from  1 Hz to 128 Hz by the voltage applied to the SPEED pin. The scaling factor is 25.6 Hz per volt. This  parameter can also be controlled directly from PC master software in real time.
The SPEED pin is processed by a 24-bit digital filter to enhance the speed stability in noisy environments.  This filter is only activated in standalone mode.
Acceleration Control — Motor acceleration can be specified in real time to be in the range from 0.5  Hz/second, ranging to 128 Hz/second, by the voltage applied to the ACCEL pin. The scaling factor is 25.6  Hz/second per volt. This parameter can also be controlled directly from PC master software in real time.
Voltage Profile Generation — The MC3PHAC controls the motor voltage in proportion to the specified  frequency, as indicated in Figure 5.
An ac motor is designed to draw a specified amount of magnetizing current when supplied with rated  voltage at the base frequency. As the frequency decreases, assuming no stator losses, the voltage must  decrease in exact proportion to maintain the required magnetizing current. In reality, as the frequency  decreases, the voltage drop in the series stator resistance increases in proportion to the voltage across  the magnetizing inductance. This has the effect of further reducing the voltage across the magnetizing  inductor, and consequently, the magnetizing current. A schematic representation of this effect is illustrated in Figure 6. To compensate for this voltage loss, the voltage profile is boosted over the normal  voltage curve in Figure 5, so that the magnetizing current remains constant over the speed range.

Выбираемая частота ШИМ. MC3PHAC поддерживает четыре дискретные частоты ШИМ, которые можно изменять динамически во время работы двигателя. Этот резистор может быть потенциометром или постоянным резистором в диапазоне, показанном в таблице 4. В автономном режиме частота ШИМ задается путем подачи напряжения на вывод MUX_IN, в то время как на выводе PWMFREQ_RxD подается низкий уровень. В таблице 4 показаны требуемые уровни напряжения на выводе MUX_IN и соответствующая частота ШИМ для каждого диапазона напряжения.
ПРИМЕЧАНИЕ
Частоты ШИМ основаны на частоте 4,00 МГц, применяемой к
вход генератора.
Таблица 4. Диапазоны сопротивления MUX_IN и соответствующие частоты ШИМ
Частота ШИМ на входе напряжения
от 0 до 1 В 5,291 кГц
от 1,5 до 2,25 В 10,582 кГц
от 2,75 до 3,5 В 15,873 кГц
от 4 до 5 В 21,164 кГц
Выбираемое время простоя ШИМ. Помимо возможности указать частоту ШИМ, также можно указать интервал времени гашения между включенными состояниями дополнительных пар ШИМ. Обратитесь к графику на рисунке 9, чтобы увидеть зависимость значения сопротивления от времени простоя. На рисунке 9 предполагается использование подтягивающего резистора сопротивлением 6,8 кОм ±5%. В автономном режиме это делается
подача напряжения на вывод MUX_IN, в то время как на выводе DT_FAULTOUT находится низкий уровень. Таким образом, мертвое время можно указать с масштабным коэффициентом 2,075 мкс на вольт с минимальным значением 0,5 мкс. В режиме ведущего программного обеспечения ПК это значение может быть выбрано в диапазоне от 0 до 32 мкс.
Как в автономном режиме, так и в режиме главного программного обеспечения ПК значение времени простоя можно записать только один раз. Дальнейшие обновления этого параметра блокируются до тех пор, пока не возникнет условие сброса.
Управление скоростью — частота синхронного двигателя может быть задана в реальном времени в диапазоне от 1 Гц до 128 Гц с помощью напряжения, приложенного к выводу SPEED. Масштабный коэффициент составляет 25,6 Гц на вольт. Этим параметром также можно управлять непосредственно из программного обеспечения ПК в режиме реального времени.
Вывод SPEED обрабатывается 24-битным цифровым фильтром для повышения стабильности скорости в шумной среде. Этот фильтр активируется только в автономном режиме.
Управление ускорением — ускорение двигателя может быть задано в реальном времени в диапазоне от 0,5 Гц/секунду до 128 Гц/секунду с помощью напряжения, приложенного к выводу ACCEL. Коэффициент масштабирования составляет 25,6 Гц/секунду на вольт. Этим параметром также можно управлять непосредственно из программного обеспечения ПК в режиме реального времени.
Генерация профиля напряжения. MC3PHAC управляет напряжением двигателя пропорционально заданной частоте, как показано на рисунке 5.
Двигатель переменного тока предназначен для потребления определенного количества тока намагничивания при питании номинальным напряжением базовой частоты. По мере уменьшения частоты, при условии отсутствия потерь в статоре, напряжение должно уменьшаться точно пропорционально, чтобы поддерживать необходимый ток намагничивания. В действительности, при уменьшении частоты падение напряжения на последовательном сопротивлении статора увеличивается пропорционально напряжению на индуктивности намагничивания. Это приводит к дальнейшему снижению напряжения на намагничивающем индукторе и, следовательно, тока намагничивания. Схематическое изображение этого эффекта показано на рисунке 6. Чтобы компенсировать эту потерю напряжения, профиль напряжения увеличивается по сравнению с нормальной кривой напряжения на рисунке 5, так что ток намагничивания остается постоянным во всем диапазоне скоростей.

Figure 6. AC Motor Single Phase Model Showing Parasitic Stator Impedances
The MC3PHAC allows the voltage boost to be specified as a percentage of full voltage at 0 Hz, as shown  in Figure 5. In standalone mode, voltage boost is specified during the initialization phase by supplying  a voltage to the MUX_IN pin while the VBOOST_MODE pin is being driven low. Refer to the graph in
Figure 11 for the resistance value versus voltage boost. Figure 11 assumes a 6.8 k; pullup resistor. In  this way, voltage boost can be specified from 0 to 40 percent, with a scaling factor of 8 percent per volt.  In PC master software mode, the voltage boost can be specified from 0 to 100 percent and can be  changed at anytime.
By using the voltage boost value, and the specified base frequency, the MC3PHAC has all the information  required to generate a voltage profile automatically based on the generated waveform frequency. An  additional feature exists in PC master software mode whereby this voltage value can be overridden and  controlled in real time. Specifying a voltage lower than the normal volts-per-hertz profile permits a softer  torque response in certain ergonomic situations. It also allows for load power factor control and higher  operating efficiencies with high inertia loads or other loads where instantaneous changes in torque  demand are not permitted. Details of this feature are discussed in the PC Master Software Operation with  the MC3PHAC.
PLL Clock Generation — The OSC1 pin signal is used as a reference clock for an internal PLL clocking  circuit, which is used to drive the internal clocks of the MC3PHAC. This provides excellent protection  against noise spikes that may occur on the OSC1 pin. In a clocking circuit that does not incorporate a PLL,  a noise spike on the clock input can create a clock edge, which violates the setup times of the clocking logic, and can cause the device to malfunction. The same noise spike applied to the input of a PLL clock  circuit is perceived by the PLL as a change in its reference frequency, and the PLL output frequency  begins to change in an attempt to lock on to the new frequency. However, before any appreciable change  can occur, the spike is gone, and the PLL settles back into the true reference frequency.
Fault Protection — The MC3PHAC supports an elaborate range of fault protection and prevention  features. If a fault does occur, the MC3PHAC immediately disables the PWMs and waits until the fault  condition is cleared before starting a timer to re-enable the PWMs. Refer to the graph in Figure 10 for the  resistance value versus retry time. Figure 10 assumes a 6.8 k; pullup resistor. In standalone mode, this  timeout interval is specified during the initialization phase by supplying a voltage to the MUX_IN pin while  the RETRY_TxD pin is being driven low. In this way, the retry time can be specified from 1 to 60 seconds,  with a scaling factor of 12 seconds per volt. In PC master software mode, the retry time can be specified  from 0.25 second to over 4.5 hours and can be changed at any time.

Рис. 6. Однофазная модель двигателя переменного тока, показывающая паразитные импедансы статора.
MC3PHAC позволяет задать повышение напряжения в процентах от полного напряжения при частоте 0 Гц, как показано на рисунке 5. В автономном режиме повышение напряжения задается на этапе инициализации путем подачи напряжения на вывод MUX_IN, когда вывод VBOOST_MODE открыт. ведётся низко. Обратитесь к графику в
На рисунке 11 показано значение сопротивления в зависимости от повышения напряжения. На рисунке 11 предполагается использование подтягивающего резистора сопротивлением 6,8 кОм. Таким образом, повышение напряжения можно задать от 0 до 40 процентов с коэффициентом масштабирования 8 процентов на вольт. В режиме ведущего программного обеспечения ПК повышение напряжения можно указать от 0 до 100 процентов и изменить в любое время.
Используя значение повышения напряжения и указанную базовую частоту, MC3PHAC получает всю информацию, необходимую для автоматического создания профиля напряжения на основе сгенерированной частоты сигнала. В режиме ведущего программного обеспечения ПК существует дополнительная функция, благодаря которой это значение напряжения можно игнорировать и контролировать в реальном времени. Установка напряжения ниже нормального профиля «В/Гц» обеспечивает более мягкую реакцию крутящего момента в определенных эргономических ситуациях. Это также позволяет контролировать коэффициент мощности нагрузки и повышать эффективность работы при высокоинерционных нагрузках или других нагрузках, где мгновенные изменения требуемого крутящего момента не допускаются. Подробности этой функции обсуждаются в разделе «Эксплуатация программного обеспечения ПК с MC3PHAC».
Генерация тактового сигнала PLL. Сигнал на выводе OSC1 используется в качестве опорного тактового сигнала для внутренней схемы тактовой частоты PLL, которая используется для управления внутренними тактовыми импульсами MC3PHAC. Это обеспечивает превосходную защиту от всплесков шума, которые могут возникнуть на выводе OSC1. В схеме синхронизации, которая не включает систему ФАПЧ, всплеск шума на входе синхронизации может создать фронт тактовой частоты, который нарушает время настройки логики синхронизации и может привести к неисправности устройства. Тот же всплеск шума, подаваемый на вход схемы синхронизации ФАПЧ, воспринимается ФАПЧ как изменение ее опорной частоты, и выходная частота ФАПЧ начинает меняться в попытке зафиксироваться на новой частоте. Однако прежде чем произойдет какое-либо заметное изменение, всплеск исчезает, и ФАПЧ возвращается к истинной опорной частоте.
Защита от сбоев — MC3PHAC поддерживает широкий спектр функций защиты и предотвращения сбоев. В случае возникновения неисправности MC3PHAC немедленно отключает ШИМ и ждет, пока состояние неисправности не будет устранено, прежде чем запускать таймер для повторного включения ШИМ. На графике на рисунке 10 показано зависимость значения сопротивления от времени повторной попытки. На рисунке 10 предполагается использование подтягивающего резистора сопротивлением 6,8 кОм. В автономном режиме этот интервал тайм-аута задается на этапе инициализации путем подачи напряжения на вывод MUX_IN, в то время как на выводе RETRY_TxD находится низкий уровень. Таким образом, время повтора можно указать от 1 до 60 секунд с коэффициентом масштабирования 12 секунд на вольт. В режиме ведущего программного обеспечения ПК время повтора можно указать от 0,25 секунды до более 4,5 часов и изменить в любое время.

Fault Protection — The MC3PHAC supports an elaborate range of fault protection and prevention  features. If a fault does occur, the MC3PHAC immediately disables the PWMs and waits until the fault  condition is cleared before starting a timer to re-enable the PWMs. Refer to the graph in Figure 10 for the  resistance value versus retry time. Figure 10 assumes a 6.8 k; pullup resistor. In standalone mode, this  timeout interval is specified during the initialization phase by supplying a voltage to the MUX_IN pin while  the RETRY_TxD pin is being driven low. In this way, the retry time can be specified from 1 to 60 seconds,  with a scaling factor of 12 seconds per volt. In PC master software mode, the retry time can be specified  from 0.25 second to over 4.5 hours and can be changed at any time.
The fault protection and prevention features are:
• External Fault Monitoring — The FAULTIN pin accepts a digital signal that indicates a fault has  been detected via external monitoring circuitry. A high level on this input results in the PWMs being  immediately disabled. Typical fault conditions might be a dc bus over voltage, bus over current, or  over temperature. Once this input returns to a logic low level, the fault retry timer begins running,  and PWMs are re-enabled after the programmed timeout value is reached.
• Lost Clock Protection — If the signal on the OSC1 pin is lost altogether, the MC3PHAC will  immediately disable the PWM outputs to protect the motor and power electronics. This is a special  fault condition in that it will also cause the MC3PHAC to be reset. Lost clock detection is an  important safety consideration, as many safety regulatory agencies are now requiring a dead  crystal test be performed as part of the certification process.
• Low VDD Protection — Whenever VDD falls below VLVR1, an on-board power supply monitor will  reset the MC3PHAC. This allows the MC3PHAC to operate properly with 5 volt power supplies of  either 5 or 10 percent tolerance.
• Bus Voltage Integrity Monitoring — The DC_BUS pin is monitored at a 5.3 kHz frequency
(4.0 kHz when the PWM frequency is set to 15.9 kHz), and any voltage reading outside of an  acceptable window constitutes a fault condition. In standalone mode, the window thresholds are  fixed at 4.47 volts (128 percent of nominal), and 1.75 volts (50 percent of nominal), where nominal  is defined to be 3.5 volts. In PC master software mode, both top and bottom window thresholds can  be set independently to any value between 0 volts (0 percent of nominal), and greater than 5 volts  (143 percent of nominal), and can be changed at any time. Once the DC_BUS signal level returns  to a value within the acceptable window, the fault retry timer begins running, and PWMs are reenabled after the programmed timeout value is reached.
During power-up, it is possible that VDD could reach operating voltage before the dc bus capacitor  charges up to its nominal value. When the dc bus integrity is checked, an under voltage would be  detected and treated as a fault, with its associated timeout period. To prevent this, the MC3PHAC  monitors the dc bus voltage during power-up in standalone mode, and waits until it is higher than  the under voltage threshold before continuing. During this time, all MC3PHAC functions are  suspended. Once this threshold is reached, the MC3PHAC will continue normally, with any further  under voltage conditions treated as a fault.
If dc bus voltage monitoring is not desired, a voltage of 3.5 volts ± 5 percent should be supplied to  the DC_BUS pin through an impedance of between 4.7 k; and 15 k;.

Стр.12

Regeneration Control — Regeneration is a process by which stored mechanical energy in the  motor and load is transferred back into the drive electronics, usually as a result of an aggressive  deceleration operation. In special cases where this process occurs frequently (for example,  elevator motor control systems), it is economical to incorporate special features in the motor drive  to allow this energy to be supplied back to the ac mains. However, for most low cost ac drives, this  energy is stored in the dc bus capacitor by increasing its voltage. If this process is left unchecked,  the dc bus voltage can rise to dangerous levels, which can destroy the bus capacitor or the  transistors in the power inverter.
The MC3PHAC incorporates two techniques to deal with regeneration before it becomes a  problem:
– Resistive Braking — The DC_BUS pin is monitored at a 5.3 kHz frequency (4.0 kHz when the  PWM frequency is set to 15.9 kHz), and when the voltage reaches a certain threshold, the  RBRAKE pin is driven high. This signal can be used to control a resistive brake placed across  the dc bus capacitor, such that mechanical energy from the motor will be dissipated as heat in  the resistor versus being stored as voltage on the capacitor. In standalone mode, the DC_BUS  threshold required to assert the RBRAKE signal is fixed at 3.85 volts (110 percent of nominal)  where nominal is defined to be 3.5 volts. In PC master software mode, this threshold can be  set to any value between 0 volts (0 percent of nominal) and greater than 5 volts (143 percent  of nominal) and can be changed at any time.
– Automatic Deceleration Control — When decelerating the motor, the MC3PHAC attempts to  use the specified acceleration value for deceleration as well. If the voltage on the DC_BUS pin  reaches a certain threshold, the MC3PHAC begins to moderate the deceleration as a function  of this voltage, as shown in Figure 7. The voltage range on the DC_BUS pin from when the  deceleration begins to decrease, to when it reaches 0, is 0.62 volts. In standalone mode, the  DC_BUS voltage where deceleration begins to decrease is fixed at 3.85 volts (110 percent of  nominal) where nominal is defined to be 3.5 volts. In PC master software mode, this threshold  can be set to any value between 0 volts (0 percent of nominal) and greater than 5 volts (143  percent of nominal) and can be changed at any time.

Защита от сбоев — MC3PHAC поддерживает широкий спектр функций защиты и предотвращения сбоев. В случае возникновения неисправности MC3PHAC немедленно отключает ШИМ и ждет, пока состояние неисправности не будет устранено, прежде чем запускать таймер для повторного включения ШИМ. На графике на рисунке 10 показано зависимость значения сопротивления от времени повторной попытки. На рисунке 10 предполагается использование подтягивающего резистора сопротивлением 6,8 кОм. В автономном режиме этот интервал тайм-аута задается на этапе инициализации путем подачи напряжения на вывод MUX_IN, в то время как на выводе RETRY_TxD находится низкий уровень. Таким образом, время повтора можно указать от 1 до 60 секунд с коэффициентом масштабирования 12 секунд на вольт. В режиме ведущего программного обеспечения ПК время повтора можно указать от 0,25 секунды до более 4,5 часов и изменить в любое время.
Функции защиты и предотвращения неисправностей:
• Внешний мониторинг неисправностей — вывод FAULTIN принимает цифровой сигнал, указывающий на то, что неисправность была обнаружена с помощью схемы внешнего мониторинга. Высокий уровень на этом входе приводит к немедленному отключению ШИМ. Типичными условиями неисправности могут быть перенапряжение шины постоянного тока, перегрузка по току или перегрев шины. Как только этот вход возвращается к низкому логическому уровню, начинает работать таймер повтора неисправности, и ШИМ снова включается после достижения запрограммированного значения тайм-аута.
• Защита от потери тактовой частоты — если сигнал на выводе OSC1 полностью потерян, MC3PHAC немедленно отключит выходы ШИМ для защиты двигателя и силовой электроники. Это особое состояние неисправности, поскольку оно также приводит к сбросу MC3PHAC. Обнаружение потери тактового сигнала является важным фактором безопасности, поскольку многие органы регулирования безопасности теперь требуют проведения испытания на мертвый кристалл в рамках процесса сертификации.
• Защита от низкого VDD — всякий раз, когда VDD падает ниже VLVR1, встроенный монитор источника питания сбрасывает MC3PHAC. Это позволяет MC3PHAC правильно работать с источниками питания 5 В с допуском 5 или 10 процентов.
• Мониторинг целостности напряжения шины — вывод DC_BUS контролируется на частоте 5,3 кГц.
(4,0 кГц, когда частота ШИМ установлена на 15,9 кГц), и любое показание напряжения за пределами допустимого окна представляет собой состояние неисправности. В автономном режиме пороговые значения окна фиксированы на уровне 4,47 В (128 процентов от номинала) и 1,75 В (50 процентов от номинала), при этом номинал определяется как 3,5 В. В режиме ведущего программного обеспечения ПК верхний и нижний пороговые значения окна могут быть установлены независимо на любое значение от 0 В (0 процентов от номинала) до более 5 В (143 процента от номинала) и могут быть изменены в любое время. Как только уровень сигнала DC_BUS возвращается к значению в пределах допустимого окна, начинает работать таймер повтора неисправности, и ШИМ снова включается после достижения запрограммированного значения тайм-аута.
Во время включения питания VDD может достичь рабочего напряжения раньше, чем конденсатор шины постоянного тока зарядится до номинального значения. При проверке целостности шины постоянного тока будет обнаружено пониженное напряжение, которое будет рассматриваться как неисправность с соответствующим периодом ожидания. Чтобы предотвратить это, MC3PHAC контролирует напряжение на шине постоянного тока во время включения питания в автономном режиме и ждет, пока оно не превысит порог пониженного напряжения, прежде чем продолжить. В это время все функции MC3PHAC приостановлены. Как только этот порог будет достигнут, MC3PHAC продолжит работу в обычном режиме, а любое дальнейшее понижение напряжения будет рассматриваться как неисправность.
Если мониторинг напряжения шины постоянного тока нежелателен, на вывод DC_BUS следует подать напряжение 3,5 В ± 5 процентов через сопротивление между 4,7 и 15 кОм.

Стр.12

Управление рекуперацией. Регенерация — это процесс, при котором накопленная механическая энергия в двигателе и нагрузке передается обратно в электронику привода, обычно в результате резкого замедления. В особых случаях, когда этот процесс происходит часто (например, в системах управления двигателем лифта), экономически целесообразно включить в привод двигателя специальные функции, позволяющие подавать эту энергию обратно в сеть переменного тока. Однако в большинстве недорогих приводов переменного тока эта энергия сохраняется в конденсаторе шины постоянного тока за счет увеличения его напряжения. Если этот процесс не контролировать, напряжение на шине постоянного тока может вырасти до опасного уровня, что может привести к разрушению конденсатора шины или транзисторов в силовом инверторе.
MC3PHAC включает в себя два метода борьбы с регенерацией до того, как она станет проблемой:
– Резистивное торможение — вывод DC_BUS контролируется на частоте 5,3 кГц (4,0 кГц, если частота ШИМ установлена на 15,9 кГц), и когда напряжение достигает определенного порога, на вывод RBRAKE подается высокий уровень. Этот сигнал можно использовать для управления резистивным тормозом, подключенным к конденсатору шины постоянного тока, так что механическая энергия двигателя будет рассеиваться в виде тепла в резисторе, а не сохраняться в виде напряжения на конденсаторе. В автономном режиме порог DC_BUS, необходимый для подачи сигнала RBRAKE, фиксирован на уровне 3,85 В (110 процентов от номинального значения).

Стр. 14
Digital Power Supply Bypassing
VDD and VSS are the digital power supply and ground pins for the MC3PHAC.
Fast signal transitions connected internally on these pins place high, short-duration current demands on  the power supply. To prevent noise problems, take special care to provide power supply bypassing at the  VDD and VSS pins. Place the bypass capacitors as close as possible to the MC3PHAC. Use a highfrequency-response ceramic capacitor, such as a 0.1 µF, paralleled with a bulk capacitor in the range of  1 µF to 10 µF for bypassing the digital power supply.
Analog Power Supply Bypassing
VDDA and VSSA are the power supply pins for the analog portion of the clock generator and analog-todigital converter (ADC). On the schematics in this document, analog ground is labeled with an A and other  grounds are digital grounds. Analog power is labeled as +5 A. It is good practice to isolate the analog and  digital +5 volt power supplies by using a small inductor or a low value resistor less than 5 ohms in series  with the digital power supply, to create the +5 A supply. ADC VREF is the power supply pin used for setting  the ADC’s voltage reference.
Decoupling of these pins should be per the digital power supply bypassing, described previously. ADC  VREF (pin 1) and VDDA (pin 3) shall be connected together and connected to the same potential as VDD.
Grounding Considerations
Printed circuit board layout is an important design consideration. In particular, ground planes and how  grounds are tied together influence noise immunity. To maximize noise immunity, it is important to get a  good ground plane under the MC3PHAC. It is also important to separate analog and digital grounds. That  is why, shown on the schematics, there are two ground designations, analog ground is marked with an A  and other grounds are digital grounds. GND is the digital ground plane and power supply return. GNDA  is the analog circuit ground. They are both the same reference voltage, but are routed separately, and tie  together at only one point.
Power-Up/Power-Down
When power is applied or removed, it is important that the inverter’s top and bottom output transistors in  the same phase are not turned on simultaneously. Since logic states are not always defined during powerup, it is important to ensure that all power transistors remain off when the controller’s supply voltage is  below its normal operating level. The MC3PHAC’s PWM module outputs make this easy by switching to  a high impedance configuration whenever the 5-volt supply is below its specified minimum.
The user should use pullup or pulldown resistors on the output of the MC3PHAC’s PWM outputs to ensure  during power-up and power-down, that the inverter’s drive inputs are at a known, turned off, state.

Обход цифрового источника питания
VDD и VSS — это контакты цифрового источника питания и заземления MC3PHAC.
Быстрые переходы сигнала, подключенные внутри этих контактов, предъявляют высокие кратковременные требования к току источника питания. Чтобы предотвратить проблемы с шумом, уделите особое внимание обеспечению обхода питания на выводах VDD и VSS. Разместите байпасные конденсаторы как можно ближе к MC3PHAC. Используйте керамический конденсатор с высокой частотной характеристикой, например 0,1 мкФ, соединенный параллельно с объемным конденсатором емкостью от 1 до 10 мкФ для обхода цифрового источника питания.
Обход аналогового источника питания
VDDA и VSSA — это контакты питания аналоговой части тактового генератора и аналого-цифрового преобразователя (АЦП). На схемах в этом документе аналоговое заземление отмечено буквой A, а остальные заземления являются цифровыми. Аналоговое питание обозначается как +5 А. Рекомендуется изолировать аналоговый и цифровой источники питания +5 В, используя небольшой дроссель или резистор с малым сопротивлением менее 5 Ом последовательно с цифровым источником питания, чтобы создать + Питание 5 А. ADC VREF — это вывод источника питания, используемый для установки опорного напряжения АЦП.
Развязка этих контактов должна выполняться в соответствии с обходом цифрового источника питания, описанным ранее. ADC VREF (контакт 1) и VDDA (контакт 3) должны быть соединены вместе и подключены к тому же потенциалу, что и VDD.
Рекомендации по заземлению
Компоновка печатной платы является важным фактором при проектировании. В частности, на помехоустойчивость влияют плоскости заземления и способ соединения заземлений. Чтобы максимизировать помехоустойчивость, важно обеспечить хорошую заземляющую пластину под MC3PHAC. Также важно разделить аналоговую и цифровую землю. Вот почему на схемах показано два обозначения заземления: аналоговое заземление отмечено буквой А, а остальные заземления являются цифровыми. GND — это цифровая земля и возврат источника питания. GNDA — это земля аналоговой цепи. Они оба имеют одинаковое опорное напряжение, но проложены отдельно и связаны только в одной точке.
Включение/выключение питания
При подаче или отключении питания важно, чтобы верхний и нижний выходные транзисторы инвертора в одной фазе не включались одновременно. Поскольку логические состояния не всегда определяются при включении питания, важно обеспечить, чтобы все силовые транзисторы оставались выключенными, когда напряжение питания контроллера падает ниже нормального рабочего уровня. Выходы модуля ШИМ MC3PHAC облегчают эту задачу, переключаясь на конфигурацию с высоким импедансом всякий раз, когда напряжение питания 5 В падает ниже заданного минимума.
Пользователь должен использовать подтягивающие или понижающие резисторы на выходах ШИМ-выходов MC3PHAC, чтобы гарантировать, что во время включения и выключения питания входы привода инвертора находятся в известном выключенном состоянии.

Стр. 15

Operation
The MC3PHAC motor controller will operate in two modes. The first is standalone operation, whereby the  MC3PHAC can be used without any intervention from an external personal computer. In standalone  mode, the MC3PHAC is initialized by passive devices connected to the MC3PHAC and input to the  system at power-up/reset time. In standalone mode, some parameters continue to be input to the system  as it operates. Speed, PWM frequency, bus voltage, and acceleration parameters are input to the system  on a real-time basis.
The second mode of operation is called PC master software mode.That operational mode requires the  use of a personal computer and PC master software executing on the personal computer, communicating  with the MC3PHAC, or a microcontroller emulating PC master software commands. All command and  setup information is input to the MC3PHAC via the PC host.
Standalone Operation
If the VBOOST_MODE pin is high when the MC3PHAC is powered up, or after a reset, the MC3PHAC  enters standalone mode. In this mode of operation, the functionality of many of the MC3PHAC pins  change so that the device can control a motor without requiring setup information from an external master.  When operated in standalone mode, the MC3PHAC will drive certain pins corresponding to parameters  which must be specified, while simultaneously monitoring the response on other pins.
In many cases, the parameter to be specified is represented as an analog voltage presented to the  MUX_IN pin, while certain other pins are driven low. In so doing, the MC3PHAC can accommodate an  external analog mux which will switch various signals on the MUX_IN pin when the signal select line goes  low. All signals must be in a range between 0 V and VREF. As an economical alternative, an external  passive network can be connected to each of the parameter select output pins and the MUX_IN pin, as  shown in Figure 8.
The Thevenin equivalent impedance of this passive network as seen by the MUX_IN pin is very important  and should be in the range of 5 k; to 10 k;. If the resistance is too high, leakage current from the  input/output (I/O) pins will cause an offset voltage that will affect the accuracy of the reading. If the  resistance is too low, the parameter select pins will not be able to sink the required current for an accurate  reading. Using a pullup resistor value of 6.8 k; (as indicated in Figure 8), the resulting value for each  parameter as a function of the corresponding pulldown resistor value is shown in Figure 9, Figure 10,
Figure 11, and Table 4.
The START input pin is debounced internally and a switch can be directly accommodated on this pin. The  input is level sensitive, but a logic 1 level must exist on the pin before a logic 0 level will be processed as  a start signal. This will prevent an accidental motor startup in the event of the MC3PHAC being powered  up, where the switch was left in the start position.
The FWD input pin is debounced internally and can directly accommodate a switch connection. The input  is also level sensitive.
Figure 8 shows the jumper arrangement connected to the PWMPOL_BASEFREQ input pin. For proper  operation, one and only one jumper connection can be made at any given time. Table 3 shows the polarity  and base frequency selections as a function of the jumper connection.

Операция
Контроллер двигателя MC3PHAC будет работать в двух режимах. Первая - автономная работа, в результате чего MC3PHAC можно использовать без какого -либо вмешательства с внешнего персонального компьютера. В автономном режиме MC3PHAC инициализируется пассивными устройствами, подключенными к MC3PHAC, и вводится в систему во время питания/сброса. В автономном режиме некоторые параметры продолжают вводить в систему во время работы. Скорость, частота ШИМ, напряжение шины и параметры ускорения вводятся в систему на основе в реальном времени.
Второй режим работы называется Master Software Software Mode. Этот режим работы требует использования персонального компьютера и мастер -программного обеспечения ПК, выполняющего на персональном компьютере, общение с MC3PHAC, или микроконтроллер, эмулирующий команды PC Master Software. Вся информация о команде и настройке вводится в MC3PHAC через хост ПК.
Автономная операция
Если штифт vboost_mode высок при включении MC3PHAC или после сброса, MC3PHAC входит в режим автономного режима. В этом режиме работы функциональность многих контактов MC3PHAC изменяется так, чтобы устройство могло управлять двигателем, не требуя информации о настройке от внешнего мастера. При работе в автономном режиме MC3PHAC будет управлять определенными контактами, соответствующими параметрам, которые должны быть указаны, одновременно контролируя отклик на других контактах.
Во многих случаях указанный параметр представлен как аналоговое напряжение, представленное для PIN -контакта MUX_IN, в то время как некоторые другие контакты приводятся на низком уровне. При этом MC3PHAC может разместить внешний аналоговый мультинг, который будет переключать различные сигналы на контакте MUX_IN, когда линия выбора сигнала снижается. Все сигналы должны быть в диапазоне от 0 V до Vref. В качестве экономичной альтернативы, внешняя пассивная сеть может быть подключена к каждому из выбора вывода параметра и вывода mux_in, как показано на рисунке 8.
Эквивалентный импеданс этой пассивной сети, как видно из PIN -кода MUX_IN, очень важен и должен находиться в диапазоне от 5 кОм до 10 кОм. Если сопротивление слишком высокое, ток утечки из контактов ввода/вывода (ввода/вывода) вызовет напряжение смещения, которое повлияет на точность чтения. Если сопротивление слишком низкое, выбранные шарики параметров не смогут погрузить необходимый ток для точного чтения. Используя значение резистора подтягивания 6,8 кОм (как показано на рисунке 8), полученное значение для каждого параметра в зависимости от соответствующего значения резистора пуляка показано на рисунке 9, Рисунок 10,
Рисунок 11 и таблица 4.
PANT PIN -штифт ввода дезантируется внутренне, и на этом PIN -код может быть непосредственно размещен переключатель. Вход чувствителен к уровню, но на выводе должен существовать логический уровень 1, прежде чем логический уровень 0 будет обработан в виде начального сигнала. Это предотвратит случайный стартап двигателя в случае приема MC3PHAC, где переключатель был оставлен в начальном положении.
Входной штифт FWD разбирается внутри и может напрямую размещать соединение переключателя. Вход также чувствителен к уровню.
На рисунке 8 показано расположение перемычки, подключенное к входному контакту PWMPOL_BASEFREQ. Для правильной работы одно и только одно соединение перемычки может быть сделано в любой момент времени. В таблице 3 показаны выбор полярности и базовой частоты в зависимости от соединения перемычки.


Figure 8. Standalone MC3PHAC Configuration
Notes:
1. See Figure 11.
2. See Figure 9.
3. See Figure 10.
4. See Table 4.
5. If no external fault circuit is provided, connect to V .
SS
6. Connect only one jumper.
7. Use bypass capacitors placed close to the MC3PHAC.
8. Consult crystal/resonator manufacturer for component values.

Рисунок 8. Автономная конфигурация MC3PHAC
Примечания:
1. См. Рисунок 11.
2. См. Рисунок 9.
3. См. Рисунок 10.
4. См. Таблицу 4.
5. Если не предоставлена внешняя цепь разлома, подключитесь к v.
SS
6. Подключите только один перемычку.
7. Используйте обходные конденсаторы, расположенные рядом с MC3PHAC.
8. Проконсультируйтесь с производителем Crystal/резонатора для значений компонентов.

Standalone Application Example
Figure 12 shows an application example of the MC3PHAC, configured in standalone mode. Resistor  values and jumpers have been selected to provide the following performance:
1. Base frequency of 60 Hz and positive PWM polarity (from Table 3)
2. PWM frequency resistor 3.9 k;, which implies 10.582 kHz from Table 4). (5v/(3.9k + 6.8k))*3.9k =
1.82 volts
3. Dead-time resistor = 5.1 k;, which implies 4.5 µs (from Figure 9)
4. Fault retry time resistor = 8.2 k;, which implies 32.8 seconds (from Figure 10).
5. Voltage boost resistor = 12 k;, which implies 25.5 percent (from Figure 11).
6. The wiper of the acceleration potentiometer is set at 2.5 V = 64 Hz/second acceleration rate (from  the Acceleration Control description on page 11.) The potentiometer, in this case, could have been  a resistor divider. If a resistor divider is used in place of the acceleration potentiometer, keep the  total resistance of the two resistors less than 10 k;. Always use 4.7k; in series with the center of  the acceleration voltage divider resistors, connected to the ACCEL (pin 27) as shown in the  application example, Figure 12.
7. Crystal/resonator capacitor values are typical values from the manufacturer. Refer to the
manufacturers data for actual values.
PC Master Software Operation
Introduction to PC Master Host Software
The MC3PHAC is compatible with Freescale’s PC master host software serial interface protocol.
Communication occurs over an on-chip UART, on the MC3PHAC at 9600 baud to an external master  device, which may be a microcontroller that also has an integrated UART or a personal computer via a  COM port. With PC master software, an external controller can monitor and control all aspects of the  MC3PHAC operation.
When the MC3PHAC is placed in PC master software mode, all control of the system is provided through
the integrated UART, resident on the MC3PHAC. Inputs such as START, FWD, SPEED, ACCEL,  MUX_IN, and PWMPOL_BASEFREQ have no controlling influence over operation of the system. Even
though the SPEED, START, and FWD inputs are disabled while the system is in PC master software  mode, through PC master software, it is possible to monitor the state of those inputs.
The most popular master implementation is a PC, where a graphical user interface (GUI) has been  layered on top of the PC master software command protocol, complete with a graphical data display, and  an ActiveX interface. Figure 13 shows the MC3PHAC configured in PC master software mode. It is  beyond the scope of this document to describe the PC master software protocol or its implementation on  a personal computer. For further information on these topics, refer to other Freescale documents relating  to the PC master software protocol and availability of PC master host software.

Автономный пример приложения
На рисунке 12 показан пример приложения MC3PHAC, настроенный в автономном режиме. Значения резистора и перемычки были выбраны для обеспечения следующей производительности:
1. Базовая частота 60 Гц и положительная полярность ШИМ (из таблицы 3)
2. Частотный резистор ШИМ 3,9 кОм, который подразумевает 10,582 кГц из таблицы 4). (5V/(3,9K + 6,8K))*3.9K =
1,82 вольт
3. Резистор мертвого времени = 5,1 кОм, что подразумевает 4,5 мкс (из рисунка 9)
4. Резистор времени повторения неисправности = 8,2 кОм, что подразумевает 32,8 секунды (из рисунка 10).
5. Резистор усиления напряжения = 12 кОм, что подразумевает 25,5 процента (из рисунка 11).
6. Стипотка для ускорения потенциометра установлена на 2,5 В = 64 Гц/второй скорость ускорения (из описания управления ускорением на стр. 11.) Потенциометр, в данном случае, мог быть разделителем резисторов. Если вместо ускоряющего потенциометра используется делитель резисторов, сохраните общее сопротивление двух резисторов менее 10 кОм. Всегда используйте 4,7 кОм последовательно с центром резисторов разделителя напряжения ускоряния, подключенного к Accel (PIN 27), как показано в примере приложения, рисунок 12.
7. Значения конденсаторов кристалла/резонатора являются типичными значениями от производителя. См
Производители данные для фактических значений.
Операция мастера программного обеспечения ПК
Введение в программное обеспечение Master Host PC
MC3PHAC совместим с протоколом серийного интерфейса программного интерфейса Freescale Master Host.
Связь происходит над встроенным UART, на MC3PHAC на 9600 бод с внешним главным устройством, которое может быть микроконтроллером, который также имеет интегрированный UART или персональный компьютер через COM-порт. С помощью PC Master Software внешний контроллер может контролировать и управлять всеми аспектами работы MC3PHAC.
Когда MC3PHAC помещается в режим мастер -программного обеспечения ПК, все управление системой предоставляется через
Интегрированный UART, житель MC3PHAC. Входные данные, такие как начало, FWD, скорость, Accel, Mux_in и PWMPOL_BASEFREQ, не оказывают контрольного влияния на работу системы. Даже
Хотя входы скорости, начала и FWD отключены, в то время как система находится в режиме программного обеспечения PC Master, через Master Software PC, можно контролировать состояние этих входов.
Наиболее популярной мастер -реализацией является ПК, где графический пользовательский интерфейс (GUI) был уложен на вершине протокола команды Master Software PC, в комплекте с графическим дисплеем данных и интерфейсом ActiveX. На рисунке 13 показан MC3PHAC, настроенный в режиме Master Software PC. Это выходит за рамки этого документа, чтобы описать протокол Master Software PC или его реализацию на персональном компьютере. Для получения дополнительной информации по этим темам обратитесь к другим документам Freescale, касающимися протокола Master Software PC и доступности программного обеспечения Master Host PC.

Стр. 20

Figure 12. MC3PHAC Application Example in Standalone Mode
Notes:
1. See Figure 11.
2. See Figure 9.
3. See Figure 10.
4. See Table 4.
5. If no external fault circuit is provided, connect to V .
SS
6. Use bypass capacitors placed close to the MC3PHAC.
7. Consult crystal/resonator manufacturer for component values.

Рисунок 12. Пример приложения MC3PHAC в автономном режиме
Примечания:
1. См. Рисунок 11.
2. См. Рисунок 9.
3. См. Рисунок 10.
4. См. Таблицу 4.
5. Если не предоставлена внешняя цепь разлома, подключитесь к v.
SS
6. Используйте обходные конденсаторы, расположенные рядом с MC3PHAC.
7. Проконсультируйтесь с производителем Crystal/резонатора для значений компонентов.

Стр. 21

Figure 13. MC3PHAC Configuration for Using a PC as a Master
Notes:
1. If no external fault circuit is provided, connect to VSS.
2. Use bypass capacitors placed close to the MC3PHAC.
3. Consult crystal/resonator manufacturer for component values.

PC Master Software Operation with the MC3PHAC
When power is first applied to the MC3PHAC, or if a logic low level is applied to the RESET pin, the  MC3PHAC enters PC master software mode if the VBOOST_MODE pin is low during the initialization  phase. The MC3PHAC recognizes a subset of the PC master software command set, which is listed in
Table 5.
Table 5. Recognized PC Host Software Commands
Command Description
GETINFOBRIEF MC3PHAC responds with brief summary of hardware setup and link configuration
information
READVAR8 MC3PHAC reads an 8-bit variable at a specified address and responds with its value
READVAR16 MC3PHAC reads a 16-bit variable at a specified address and responds with its value READVAR32 MC3PHAC reads a 32-bit variable at a specified address and responds with its value WRITEVAR8 MC3PHAC writes an 8-bit variable at a specified address
WRITEVAR16 MC3PHAC writes a 16-bit variable at a specified address
With the READVARx commands, the addresses are checked for validity, and the command is executed  only if the address is within proper limits. In general, a read command with an address value below $0060  or above $EE03 will not execute properly, but instead will return an invalid operation response. An exception to this rule is that PC master software allows reading locations $0001, $0036 and $FE01, which  are PORTB data register, Dead Time register and SIM Reset Status registers respectively. The  addresses for the WRITEVARx commands are checked for validity, and the data field is also limited to a  valid range for each variable. See Table 6 for a list of valid data values and valid write addresses.
User interface variables and their associated PC master software addresses within the MC3PHAC are  listed in Table 6.
Table 6. User Interface Variables for Use with PC Master Software
Read/ Size
Name Address Write (Bytes) Description Valid Data
Forward — $10
Commanded direction $1000 W 1 Determines whether the motor should go forward, reverse, or stop Reverse — $11
Stop — $20
Forces the MC3PHAC to perform an
 Command reset $1000 W 1 immediate reset $30
5.3 kHz —   $41
Commanded PWM $1000 W 1 Specifies the frequency of the 10.6 kHz — $42 frequency(1) MC3PHAC PWM frequency 15.9 kHz — $44
21.1 kHz — $48
The modulus value supplied to the
Measured PWM $00A8 R 2 PWM generator used by the $00BD–$05E8 period MC3PHAC — value is multiplied by
250 ns to obtain PWM period
Specifies the polarity of the MC3PHAC
PWM outputs. This is a write once B + T + $50
Commanded PWM (2), (3), (4) $1000 W 1 parameter after reset. B + T – $54 polarity  Example: $50 = Bottom and top PWM B – T – $5CB – T + $58
outputs are positive polarity.
Specifies the dead time used by the
(2), (3), (4) PWM generator.
Dead time $0036 R/W 1 Dead time = Value * 125 ns. $00–$FF
This is a write-once parameter.
Base frequency(3) $1000 W 1 Specifies the motor frequency at which 60 Hz — $60
full voltage is applied 50 Hz — $61
Acceleration(3) $0060 R/W 2 Acceleration in Hz/sec (7.9 format)(8) $0000–$7FFF Commanded motor $0062 R/W 2 Commanded frequency in Hz. $0000–$7FFF frequency(3) (8.8 format)(9)
Actual frequency $0085 R 2 Actual frequency in Hz. (8.8 format)(9) $0000–$7FFF Status(7) $00C8 R 1 Status byte $00–$FF Voltage boost $006C R/W 1 0 Hz voltage.  boost = Value/$FF $00–$FF
Voltage level (motor waveform
Modulation index $0091 R 1 amplitude percent assuming no bus $00–$FF
ripple compensation)
Modulation index = value/$FF

Стр. 22

Рисунок 13. Конфигурация MC3PHAC для использования ПК в качестве мастера
Примечания:
1. Если не предусмотрена внешняя цепь разлома, подключитесь к VSS.
2. Используйте обходные конденсаторы, расположенные рядом с MC3PHAC.
3. Проконсультируйтесь с производителем Crystal/резонатора для значений компонентов.

Операция MASTER Software PC с MC3PHAC
Когда мощность сначала применяется к MC3PHAC, или если логический низкий уровень применяется к выводу сброса, MC3PHAC входит в режим мастер -программного обеспечения ПК, если контакт VBOOST_MODE является низким на этапе инициализации. MC3PHAC распознает подмножество набора команд Master Software PC, который перечислен в
Таблица 5.
Таблица 5. Распознанные программные команды хоста ПК
Команда Описание
GetInfobRief Mc3PHAC отвечает с краткой сводкой настройки оборудования и конфигурации ссылки
информация
READVAR8 MC3PHAC считывает 8-битную переменную по указанному адресу и отвечает своим значением
READVAR16 MC3PHAC считывает 16-разрядную переменную по указанному адресу и отвечает своим значением READVAR32 MC3PHAC считывает 32-разрядную переменную по указанному адресу и отвечает своим значением writevar8 MC3PHAC записывает 8-разрядную переменную по указанному адресу
Writevar16 mc3phac записывает 16-битную переменную по указанному адресу
С командами READVARX адреса проверяются на обоснованность, и команда выполняется только в том случае, если адрес находится в соответствующих пределах. В целом, команда чтения со значением адреса ниже $ 0060 или выше $ EE03 не выполнится должным образом, но вместо этого вернет неверный ответ операции. Исключение из этого правила состоит в том, что программное обеспечение для Master PC позволяет считывать местоположения $ 0001, $ 0036 и $ FE01, которые являются регистрацией данных PortB, регистром Dead Time и SIM -сбросами. Регистры статуса соответственно. Адреса для команд writevarx проверяются на обоснованность, а поле данных также ограничено допустимым диапазоном для каждой переменной. См. Таблицу 6 для списка действительных значений данных и допустимых адресов записи.
Переменные пользовательского интерфейса и связанные с ними адреса Master Software в MC3PHAC перечислены в таблице 6.
Таблица 6. Переменные пользовательского интерфейса для использования с PC Master Software
Читать/ размер
Имя адреса записи (байты) Описание Допустимые данные
Вперед - 10 долларов
Командовое направление $ 1000 Вт 1 определяет, должен ли двигатель двигаться вперед, обратно или останавливаться на обратном направлении - 11 долларов США.
Стоп - 20 долларов
Заставляет MC3Phac выполнить
  Сброс команды 1000 $ 1 Непосредственно сбросить 30 долларов США.
5,3 кГц - $ 41
Коммандные ШИМ 1000 Вт 1 Указывает частоту 10,6 кГц - 42 долл. США (1) частота MC3PHAC PWM 15,9 кГц - 44 долл. США
21,1 кГц - 48 долларов
Значение модуля, поставляемое
Измеренный PWM $ 00A8 R 2 ШИМ Генератор, используемый в периоде MC3PHAC в размере $ 05E8.
250 нс для получения периода ШИМ
Определяет полярность MC3PHAC
ШИМ выходы. Это запись, когда B + T + $ 50
Компонент ШИМ (2), (3), (4) 1000 $ 1 Параметр после сброса. B + T - $ 54 Пример полярности: $ 50 = нижний и верхний шаблон B - T - $ 5CB - T + $ 58
Выходы являются положительной полярностью.
Указывает мертвые время, используемое
(2), (3), (4) Генератор ШИМ.
МЕРТНОЕ ВРЕМЯ $ 0036 R/W 1 DEAD TIME = Value * 125 NS. $ 00– $ ff
Это параметр записи.
Базовая частота (3) $ 1000 Вт 1 Указывает частоту двигателя, с которой 60 Гц - 60 долларов США.
Полное напряжение применяется 50 Гц - 61 доллар США
Ускорение (3) $ 0060 обновления/w 2 Ускорение в Гц/сек (7,9 формата) (8) $ 0000– $ 7fff, командовал мотор $ 0062 R/W 2, командованная частота в Гц. Частота $ 0000– $ 7fff (3) (8,8 формата) (9)
Фактическая частота $ 0085 R 2 Фактическая частота в Гц.
Фактическая частота $ 0085 R 2 Фактическая частота в Гц.
The actual frequency of $ 0085 R 2 actual frequency in Hz.
Фактическая частота $ 0085 r 2 Фактическая частота в Гц.
The actual frequency of $ 0085 R 2 actual frequency in Hz.
 (8,8 Формат) (9) $ 0000– $ 7fff Статус (7) $ 00C8 R 1 Статус Byte $ 00– $ FF Университет напряжения $ 006C R/W 1 0 Гц напряжение. %Напряжения boost = value/$ ff $ 00– $ ff
Уровень напряжения (форма волны двигателя
Индекс модуляции $ 0091 R 1 Процент амплитуды, предполагая, что автобус $ 00– $ ff
волновая компенсация)
Индекс модуляции = значение/$ ff

Стр. 23

Table 6. User Interface Variables for Use with PC Master Software (Continued)
Read/ Size
Name Address Description Valid Data
Write (Bytes)
Maximum allowable modulation index
Maximum voltage $0075 R/W 1 value $00–$FF
 voltage = value/$FF
VBus voltage(5), (10) $0079 R 2 DC bus voltage reading $000–$3FF
Specifies the delay time after a fault
condition before re-enabling the
Fault timeout $006A R/W 2 motor. $0000–$FFFF
 Fault timeout = value * 0.262 sec
Real-time display of the fault timer
Fault timer $006D R 2 $0000–$FFFF
Elapsed fault time = value * 0.262 sec
(10) VBus readings above this value result in
VBus decel value $00C9 R/W 2 $0000–$03FF
reduced deceleration.
 VBus RBRAKE VBus readings above this value result in
(10) $0064 R/W 2 $0000–$03FF value the RBRAKE pin being asserted.
VBus brownout VBus readings below this value result in
value(10) $0066 R/W 2 an under voltage fault. $0000–$03FF
VBus over voltage VBus readings above this value result in
value(10) $0068 R/W 2 an over voltage fault. $0000–$03FF Speed in ADC $0095 R 2 Left justified 10-bit ADC reading of the $0000–$FFC0 value(5) SPEED input pin.
Bit field indicating which setup
Setup(7) $00AE R 1 parameters have been initialized $E0–$FF
before motion is permitted
Bit field indicating the current state of
Switch in(7) $0001 R 1 the start/stop and forward/reverse $00–$FF
switches
Reset status(6), (7) $FE01 R 1 Indicates cause of the last reset $00–$FF Version $EE00 R 4 MC3PHAC version ASCII field
1. The commanded PWM frequency cannot be written until the PWM outputs exit the high-impedance state. The default PWM
frequency is 15.873 kHz.
2. The PWM output pins remain in a high-impedance state until this parameter is specified.
3. This parameter must be specified before motor motion can be initiated by the MC3PHAC.
4. This is a write-once parameter. The first write to this address will execute normally. Further attempts at writing this  parameter will result in an illegal operation response from the MC3PHAC.
5. The value of this parameter is not valid until the PWM outputs exit the high-impedance state.
6. The data in this field is only valid for one read. Further reads will return a value of $00.
7. See register bit descriptions following this table.
8. Acceleration is an unsigned value with the upper seven bits range of $00 to $7F = acceleration value of 0 to
127 Hertz/second. The lower nine bits constitute the fractional portion of the acceleration parameter. Its range is $000 to  $1FF which equals 0 to ~1. Therefore, the range of acceleration is 0 to 127.99 Hertz/second.
9. Commanded motor frequency and actual frequency are signed values with the upper byte range of
$00 to $7F = frequency of 0 to 127 Hz. The lower byte is the fractional portion of the frequency. Its range is $00 to $FF  which equals 0 to ~1.
10. VBus is the voltage value applied to the DC_BUS analog input pin. The analog-to-digital converter is a 10-bit converter with
a 5 volt full scale input. The value is equal to the voltage applied to the DC_BUS input pin/VREF * $03FF.

Таблица 6. Переменные пользовательского интерфейса для использования с PC Master Software (продолжение)
Читать/ размер
Имя Адрес Описание Допустимые данные
Написать (байты)
Максимальный допустимый индекс модуляции
Максимальное напряжение $ 0075 обновления/w 1 стоимость $ 00– $ ff
%Максимальное напряжение = значение/$ ff
Напряжение VBUS (5), (10) $ 0079 R 2 DC. Показание напряжения шины $ 000–3
Указывает время задержки после неисправности
условие перед повторным определением
Тайм -аут разлома $ 006A R/W 2 Мотор. $ 0000– $ ffff
  Тайм -аут неисправности = значение * 0,262 сек.
Отображение таймера разлома в реальном времени
Таймер неисправности $ 006d r 2 $ 0000– $ ffff
Время исчезновения = значение * 0,262 сек.
(10) Показания VBUS выше этого значения приводят к
Vbus decel стоимостью $ 00c9 r/w 2 $ 0000– $ 03
уменьшенное замедление.
  Vbus rbrake vbus показания выше этого значения приводят к
(10) $ 0064 r/w 2 $ 0000–03 $
VBUS Brownout Показания VBUS ниже этого значения приводят к
Значение (10) $ 0066 R/W 2 Отказ под напряжением. $ 0000–03
Vbus over напряжения показания VBUS выше этого значения приводят к
Стоимость (10) $ 0068 R/W 2 Отказ от напряжения. $ 0000– $ 03FF SPEED в ADC $ 0095 R 2 Оправданное 10-битное чтение АЦП значения $ 0000– $ FFC0 (5) Скорость входного вывода.
Поле бита, указывающее, какая настройка
Настройка (7) $ 00ae R 1 Параметры были инициализированы $ E0– $ ff
Перед тем, как движение будет разрешено
Битовое поле, указывающее на текущее состояние
Переключить (7) $ 0001 R 1 запуск/остановка и вперед/обратный $ 00– $ ff
переключатели
Статус сброса (6), (7) $ FE01 R 1 указывает на причину последнего сброса $ 00– $ FF версии $ EE00 R 4 MC3PHAC версия ASCII Field
1. Командная частота ШИМ не может быть записана до тех пор, пока выходы ШИМ не выходят из состояния с высоким импедансом. По умолчанию ШИМ
Частота составляет 15,873 кГц.
2. Выходные штифты ШИМ остаются в состоянии с высоким импедансом до тех пор, пока не будет указан этот параметр.
3. Этот параметр должен быть указан до того, как MC3PHAC может быть инициировано движением двигателя.
4. Это параметр записи. Первая запись на этот адрес будет выполняться нормально. Дальнейшие попытки написания этого параметра приведут к незаконному ответу на операцию от MC3PHAC.
5. Значение этого параметра не действителен до тех пор, пока выходы ШИМ не выходят из состояния с высоким импедансом.
6. Данные в этом поле действительны только для одного чтения. Дополнительные считывания вернут стоимость $ 00.
7. См. Описания битов регистрации после этой таблицы.
8. Ускорение - это беззнательное значение с диапазоном верхних семи битов от $ 00 до $ 7F = значение ускорения от 0 до 0 до
127 Герц/Второе. Нижние девять битов составляют дробную часть параметра ускорения. Его диапазон составляет от 1 000 до 1 доллара США, что равняется от 0 до ~ 1. Следовательно, диапазон ускорения составляет от 0 до 127,99 герц/второй.
9. Заявленная двигательная частота и фактическая частота являются подписанными значениями с диапазоном верхнего байта
$ 00 до 7f = частота от 0 до 127 Гц. Нижний байт является дробной частью частоты. Его диапазон составляет $ от $ от $ FF, что равняется от 0 до ~ 1.
10. VBUS - это значение напряжения, применяемое к аналоговому входному выводу DC_BUS. Аналого-цифровой преобразователь представляет собой 10-битный преобразователь с
Полный вход в 5 вольт. Значение равно напряжению, применяемому для входного вывода DC_BUS/vref * $ 03ff.

Конец стр. 23

Operation
Each bit variable listed in Table 6 is defined in Figure 14, Figure 15, Figure 16, and Figure 17.
 Address: $00C8
 76543210 R SPEED FORWARD MOTOR RESISTIVE EXTERNAL VOLTAGE OVER VOLTAGE UNDER
CHANGING MOTION ENERGIZED BRAKE FAULT TRIP TRIP TRIP
W
ResetU0100U00
= Unimplemented or Reserved U = Unaffected
Figure 14. Status Register
Table 7. Status Register Field Descriptions
Field Description
6 SPEED CHANGING Bit — This read-only bit indicates if the motor is at a steady speed or if it is  SPEED accelerating or declerating.
CHANGING 0 Motor is at a steady speed.
1 Motor is accelerating or decelerating.
5 FORWARD MOTION Bit — This read-only bit indicates the direction of the motor. It also indicates
FORWARD if the motor is stopped.
MOTION 0 Motor is rotating in the reverse direction.
1 Motor is rotating in the forward direction. If this bit is a logic 1 and the actual frequency (location  $0085 and $0086) is 0, the motor is stopped.
4 MOTOR ENERGIZED Bit — This read-only bit indicates PWM output activity
MOTOR 0 The PWM outputs are inactive or the bottom PWM outputs are in the pre-charge cycle. ENERGIZED 1 All PWM outputs are active.
3 RESISTIVE BREAK Bit — This read-only bit indicates the state of the RBRAKE output pin RESISTIVE 0 The RBRAKE output pin is inactive and no braking is in progress.
BRAKE 1 The RBRAKE output pin is active. Braking is in progress.
2 EXTERNAL FAULT TRIP Bit — This read-only bit indicates a FAULT has occurred resulting from
EXTERNAL a logic 1 applied to the FAULTIN pin.
FAULT TRIP 0 A logic 0 is applied to the FAULTIN pin and no FAULT timeout is in progress.
1 A logic 1 was applied to the FAULTIN pin and a FAULT timeout is still in progress.
1 OVER-VOLTAGE TRIP Bit — This read-only bit indicates if the voltage at the DC_BUS pin
OVER exceeds the preset value of VBus over voltage located at address $0068 and $0069.
VOLTAGE 0 The voltage applied to the DC_BUS pin is less than the preset value of VBus over voltage and
TRIP a FAULT timeout is not in progress.
1 The voltage applied to the DC_BUS pin has exceeded the preset value of VBus over voltage
and a FAULT timeout is still in progress.
0 UNDER-VOLTAGE Bit — This read-only bit indicates if the voltage at the DC_BUS pin is less  UNDER than the present value of VBus brownout located at address $0066 and $0067.
VOLTAGE 0 The voltage applied to the DC-BUS pin is greater than the preset value of VBus under voltage
TRIP and a FAULT timeout is not in progress.
1 The voltage applied to the DC_BUS pin is less than the present value of VBus under voltage
and a FAULT timeout is still in progress.

Операция
Каждая битовая переменная, перечисленная в таблице 6, определена на рисунке 14, рисунке 15, рисунке 16 и рисунке 17.
  Адрес: $ 00C8
  76543210 R Скорость передвижно -резистивное двигательное напряжение на напряжении под
Изменение поездка на переезд на тормоза
W.
RESETU0100U00
= Непреднамеренный или зарезервированный u = не затронут
Рисунок 14. Регистр статуса
Таблица 7. Описания поля статуса.
Описание поля
6 бит с изменением скорости-этот бит только для чтения указывает, находится ли двигатель на стабильной скорости или он ускоряет скорость или декабря.
Изменение 0 двигателя находится на стабильной скорости.
1 двигатель ускоряется или замедляет.
5 Бит движения вперед-этот бит только для чтения указывает направление двигателя. Это также указывает
Вперед, если мотор остановлен.
Двигатель 0 вращается в обратном направлении.
1 двигатель вращается в прямом направлении. Если этот бит является логикой 1, а фактическая частота (местоположение $ 0085 и $ 0086) составляет 0, двигатель останавливается.
4 моторно-под напряженной битой-этот бит только для чтения указывает на выходной активности ШИМ
Двигатель 0 Выходы ШИМ неактивны или нижние выходы ШИМ находятся в цикле предварительного заряда. Встреча 1 Все выходы ШИМ активны.
3 Устойчивый бит разрыва-этот бит только для чтения указывает состояние выходного штифта RBrake.
Тормоз 1 Выходной штифт RBrake Active. Тормование в процессе.
2 Внешний бит поездки-этот бит только для чтения указывает, что произошел ошибка, возникшая в результате
Внешняя логика 1, приложенная к булавке.
Ошибка отключения 0 Логика 0 применяется к штифту разлома, и время ожидания неисправности не находится.
1 Логика 1 была применена к штифту разлома, и время ожидания разлома все еще продолжается.
1 Бит с чрезмерным напряжением-этот бит только для чтения указывает, является ли напряжение на контакте DC_BUS
Через превышает предустановленную стоимость VBU по сравнению с напряжением, расположенным по адресу $ 0068 и $ 0069.
Напряжение 0 Напряжение, приложенное к контакту DC_BUS
Трибу Пойм -аут разлома не в процессе.
1 Напряжение, приложенное к контакту dc_bus
И время ожидания вины все еще в процессе.
0 Недостаток бита-этот бит только для чтения указывает, находится ли напряжение на выводе DC_BUS меньше, чем текущая стоимость VBUS Browhout, расположенного по адресу $ 0066 и $ 0067.
Напряжение 0 Напряжение, приложенное к штифту DC-Bus, больше, чем заданное значение VBU при напряжении
Поездка и тайм -аут вины не в процессе.
1 Напряжение, приложенное к контакту DC_BUS, меньше, чем текущее значение VBU при напряжении
И время ожидания вины все еще в процессе.

Operation
 Address: $00AE
 76543210 R FREQUENCYBASE SPEED ACCELERATION POLARITY DEAD TIME
SET SET SET SET SET
W
Reset111 0 0 0 0 0
= Unimplemented or Reserved
Figure 15. Setup Register
Table 8. Setup Register Field Descriptions
Field Description
4 BASE FREQUENCY SET Bit — This read-only bit indicates if the base frequency parameter has
BASE been set.
FREQUENCY 0 Base frequency parameter has not been set.
SET 1 Base frequency parameter has been set.
3 SPEED SET Bit — This read-only bit indicates if the speed parameter has been set.
SPEED 0 Speed parameter has not been set.
SET 1 Speed parameter has been set.
2 ACCELERATION SET Bit — This read-only bit indicates if the acceleration rate parameter has
ACCELERA- been set.
TION SET 0 Acceleration rate parameter has not been set.
1 Acceleration rate parameter has been set.
1 POLARITY SET Bit — This read-only bit indicates if the PWM polarity parameters has been set. POLARITY 0 PWM polarity parameters has not been set.
SET 1 PWM polarity parameters has been set.
0 DEAD TIME SET Bit — This read-only bit indicates if the dead time parameter has been set.
DEAD TIME 0 Dead time parameter has not been set.
SET 1 Dead time parameter has been set.

Операция
  Адрес: $ 00ae
  76543210 R частота базы скорости ускорения полярности покойный время
Установите набор установленных наборов набора
W.
Сбросить111 0 0 0 0 0
= Непреднамеренный или зарезервированный
Рисунок 15. Регистр настройки
Таблица 8. Описания поля настройки
Описание поля
4 базовый набор частоты-этот бит только для чтения указывает, имеет ли базовый параметр частоты
База была установлена.
Частота 0 Базовый частотный параметр не был установлен.
Установка 1 базовый параметр частоты был установлен.
3 скоростной бит-этот бит только для чтения указывает, был ли установлен параметр скорости.
Скорость 0 Параметр скорости не был установлен.
Установил 1 параметр скорости.
2 Ускоренный набор бита-этот бит только для чтения указывает, имеет ли параметр скорости ускорения
Accelera- был установлен.
Набор 0 Параметр скорости ускорения не был установлен.
1 Параметр скорости ускорения был установлен.
1 бит набора полярности-этот бит только для чтения указывает, были ли установлены параметры полярности ШИМ. Полярность 0 ШИМ -Параметры полярности не были установлены.
Установили 1 ШИМ -параметры полярности.
0 Dead Time Set Bit-этот бит только для чтения указывает, был ли установлен параметр Dead Time.
Dead Time 0 Dead Time Параметр не был установлен.
Установлен 1 Параметр Dead Time был установлен.

Конец стр. 25

Operation
 Address: $0001
 76543210 R START/ FWD/ FAULT RESISTOR
STOP REVERSE OUT BRAKE
W
ResetUUUUU0UU
= Unimplemented or Reserved U = Unaffected
Figure 16. Switch In Register
Table 9. Switch In Register Field Descriptions
Field Description
6 START/STOP Bit — This read-only bit indicates the state of the START input pin.
START/ 0 The START input pin is at a logic 0.
STOP 1 The START input pin is at a logic 1.
5 FWD/REVERSE Bit — This read-only bit indicates the state of the FWD input pin.
FWD/ 0The FWD input pin is at a logic 0
REVERSE 1The FWD input pin is at a logic 1
3 FAULT OUT Bit — This read-only bit indicates the state of the DT_FAULTOUT output pin.
FAULT 0 The DT_FAULTOUT output pin is indicating a fault condition.
OUT 1 The DT_FAULTOUT output pin is indicating no fault condition.
2 RESISTIVE BRAKE Bit — This read-only bit indicates the state of resistive brake pin (RBRAKE). RESISTOR 0 The RBRAKE output pin in inactive and no braking is in progress.
BRAKE 1 The RBRAKE output pin in active. Braking is in progress.

Операция
  Адрес: $ 0001
  76543210 R START/ FWD/ RAIFE RESTIOR
Остановиться
W.
Resetuuuuuu0uu
= Непреднамеренный или зарезервированный u = не затронут
Рисунок 16. Переключение в регистр
Таблица 9. Переключайте описания поля регистрации
Описание поля
6 Начало/остановка-этот бит только для чтения указывает состояние штифта ввода начала.
Start/ 0 Начальный входной штифт находится на логике 0.
Остановка 1 Начальный входной штифт находится на логике 1.
5 FWD/обратный бит-этот бит только для чтения указывает состояние входного штифта FWD.
FWD/ 0 Входной штифт FWD находится на логике 0
Обратный 1 Входной штифт FWD находится на логике 1
3 BIT OUT-этот бит только для чтения указывает состояние выходного вывода DT_FAULTOUT.
Ошибка 0 Выходной штифт dt_faultout показывает условие ошибки.
Выходной вывод DT_FAULTOUT вывод не указывает на условия неисправности.
2 Резистивный тормозный бит-этот бит только для чтения указывает состояние резистивного тормозного штифта (RBrake). Резистор 0 Выходной штифт RBrake Incavative и торможение не происходит.
Тормоз 1 Выходной штифт RBrake в активном. Тормование в процессе.


Operation
 Address: $FE01
 76 5 4 3210 R PC MASTER
POWER RESET FUNCTIONALMC3PHAC FUNCTIONALMC3PHAC SOFTWARE LOW VDD
UP PIN FAULT FAULT RESET VOLTAGE
COMMAND
W
Reset10 0 0 0000
= Unimplemented or Reserved
Figure 17. Reset Status Register
Table 10. Reset Status Register Field Descriptions
Field Description
7 POWER UP Bit — This read-only bit indicates the last system reset was caused by the power-up
POWER UP reset detection circuit.
0 Power-up reset was not the source of the reset or a read of the reset status register after the
first read.
1 The last reset was caused by an initial power-up of the MC3PHAC.
6 RESET PIN Bit — This read-only bit indicates the last system reset was caused from the RESET
RESET PIN input pin.
0 The RESET pin was not the source of the reset or a read of the reset status register after the
first read.
1 Last reset was caused by an external reset applied to the RESET input pin.
5–4 MC3PHAC FUNCTIONAL FAULT Bits — This read-only bit indicates if the last system reset was  MC3PHAC the result of an internal system error.
FUNCTIONAL 0 The FUNCTIONAL FAULT was not the source of the reset or a read of the reset status register  FAULT BITS after the first read.
1 MC3PHAC internal system error
PC MASTER PC MASTER SOFTWARE RESET COMMAND Bit — This read-only bit indicates the last system  SOFTWARE reset was the result of a PC master software reset command.
RESET 0 The PC master software RESET COMMAND was not the source of the reset or a read of the  COMMAND reset status register after the first read.
1 The MC3PHAC was reset by the PC master software command reset as the result of a write
of $30 to location $1000
1 LOW VDD VOLTAGE Bit — This read-only bit indicates if the last reset was the result of low VDD
 
LOW VDD applied to the MC3PHAC.
VOLTAGE 0The LOW VDD was not the source of the reset or a read of the reset status register after the
first read.
1 The last reset was caused by the low power supply detection circuit.

Операция
  Адрес: $ Fe01
  76 5 4 3210 R Master
Power Reset FunctionAlmc3phac functionAlmc3phac Software Low VDD
Вверх по неисправности.
Командование
W.
RESET10 0 0 0000
= Непреднамеренный или зарезервированный
Рисунок 17. Регистр сброса статуса
Таблица 10. Описание поля сброса статуса сброса
Описание поля
7 Bit Bit-этот бит только для чтения указывает, что последнее сброс системы был вызван мощностью
Сброс сброса сброса.
0 сброс питания не был источником сброса или чтением регистра сброса статуса после
Первое прочтение.
1 Последний сброс был вызван первоначальной силой MC3PHAC.
6 BIN-PIN-бит сброса-этот бит только для чтения указывает, что последнее сброс системы был вызван сбросом
Сбросить штифт входного штифта.
0 Сброс сброса не был источником сброса или чтением регистра сброса статуса после
Первое прочтение.
1 Последний сброс был вызван внешним сбросом, приложенным к входному выводу сброса.
5–4 MC3PHAC Функциональные биты разлома-этот бит только для чтения указывает, был ли последний сброс системы MC3PHAC результатом внутренней ошибки системы.
Функциональный 0 Функциональная ошибка не была источником сброса или чтения битов сброса сброса сброса после первого чтения.
1 Внутренняя система MC3PHAC Внутренняя система
ПК Master PC Master Software Bit Bit-этот бит только для чтения указывает, что последнее сброс системного программного обеспечения стал результатом команды Master Software Software.
Сброс 0 Команда Reset PC Master Software не была источником сброса или чтением регистра состояния сброса команды после первого чтения.
1 MC3PHAC был сброшен с помощью Master Software Command Tam
из 30 долларов до места 1000 долларов США
1 низкий бит напряжения VDD-этот бит только для чтения указывает, был ли последний сброс результатом низкого VDD
 
Низкий VDD применяется к MC3PHAC.
Напряжение 0 Низкий VDD не был источником сброса или чтением регистра статуса сброса после
Первое прочтение.
1 Последний сброс был вызван схемой обнаружения источника питания.

Operation
Command State Machine
When using the PC master software mode of operation, the command state machine governs behavior  of the device depending upon its current state, system parameters, any new commands received via  the communications link, and the prevailing conditions of the system. The command state diagram is in
Figure 18. It illustrates the sequence of commands which are necessary to bring the device from the reset  condition to running the motor in a steady state and depicts the permissible state transitions. The device  will remain within a given state unless the conditions shown for a transition are met.
Some commands only cause a temporary state change to occur. While they are being executed, the state  machine will automatically return to the state which existed prior to the command being received. For  example, the motor speed may be changed from within any state by using the WRITEVAR16 command  to write to the "Speed In" variable. This will cause the "Set Speed" state to be momentarily entered, the  "Speed In" variable will be updated and then the original state will be re-entered. This allows the motor  speed, acceleration or base frequency to be modified whether the motor is already accelerating,  decelerating, or in a steady state.
Each state is described here in more detail.
• Reset — This state is entered when a device power-on reset (POR), pin reset, loss of crystal,  internally detected error, or reset command occurs from within any state. In this state, the device  is initialized and the PWM outputs are configured to high impedance. This state is then  automatically exited.
• PWMHighZ — This state is entered from the reset state. This state is also re-entered after one and  only one of the PWM dead-time or polarity parameters have been initialized. In this state the PWM  outputs are configured to a high-impedance state as the device waits for both the PWM dead time  and polarity to be initialized.
• SetDeadTime (write once) — This state is entered from the PWMHighZ state the first time that a  write to the PWM dead-time variable occurs. In this state, the PWM dead time is initialized and the  state is then automatically exited. This state cannot be re-entered, and hence the dead time cannot  be modified, unless the reset state is first re-entered.
• SetPolarity (write once) — This state is entered from the PWMHighZ state the first time that the  PWM polarity command is received. In this state, the PWM polarity is initialized and the state is  then automatically exited. This state cannot be re-entered, and hence the polarity cannot be  modified, unless the reset state is first re-entered.
• PWMOFF — This state is entered from the PWMHighZ state if both the PWM dead time and  polarity have been configured. In this state, the PWM is activated and all the PWM outputs are  driven off for the chosen polarity. The device then waits for the PWM base frequency, motor speed,  and acceleration to be initialized.
• PWM0RPM — This state is entered from the PWMOFF state when the PWM base frequency,  motor speed, and acceleration have been initialized. This state can also be entered from the  FwdDecel or RevDecel states if a CmdStop command has been received, and the actual motor  speed has decelerated to 0 r.p.m. In this state, the PWM pins are driven to the off state for the  chosen polarity. The only exit of this state is to the PWMPump state, which occurs when a CmdFwd  or CmdRev command is received.

Операция
Командный штат Машина
При использовании Master Software Software Software Software Made, машина состояния команды регулирует поведение устройства в зависимости от его текущего состояния, параметров системы, любых новых команд, полученных через ссылку на связь, и преобладающие условия системы. Диаграмма состояния команд находится в
Рисунок 18. Он иллюстрирует последовательность команд, которые необходимы для того, чтобы вывести устройство из условия сброса в запуск двигателя в устойчивом состоянии и изображает допустимые переходы состояния. Устройство останется в данном состоянии, если не будут выполнены условия, показанные для перехода.
Некоторые команды приводят только к временному изменению состояния. Пока они выполняются, государственный компьютер автоматически вернется в состояние, которое существовало до получения команды. Например, скорость двигателя может быть изменена изнутри любого состояния с помощью команды writevar16 для записи к переменной «скорость». Это приведет к тому, что состояние «установленной скорости» на мгновение введено, переменная «скорость» будет обновлена, а затем исходное состояние будет повторно въехать. Это позволяет модифицировать скорость двигателя, ускорение или базовую частоту, независимо от того, уже ускоряется, замедляет, замедляет или в устойчивом состоянии.
Каждое состояние описано здесь более подробно.
• Сброс-это состояние вводится при сбросе устройства (POR), сброс выводов, потеря кристалла, внутренне обнаруженной ошибки или сброса команды сброса происходит из любого состояния. В этом состоянии устройство инициализируется, а выходы ШИМ настроены на высокий импеданс. Это состояние затем автоматически выходит.
• Pwmhighz - это состояние введено из состояния сброса. Это состояние также повторно въехали после того, как один из параметров мертвого времени или полярности PWM или полярности инициализируется. В этом состоянии выходы ШИМ настраиваются в состояние с высоким импедансом, поскольку устройство ждет инициализации как мертвого времени, так и полярности.
• SetDeadtime (напишите один раз)-это состояние вводится из штата PWMHIGHZ в первый раз, когда происходит запись в мех переменную времени. В этом состоянии мертвое время ШИМ инициализируется, а состояние автоматически выходит автоматически. Это состояние не может быть повторно введено, и, следовательно, мертвое время не может быть изменено, если только состояние сброса не вновь введено.
• SetPolarity (напишите один раз) - это состояние вводится из состояния PWMHIGHZ в первый раз, когда принимается команда полярности ШИМ. В этом состоянии полярность ШИМ инициализируется, и состояние затем автоматически выходит. Это состояние не может быть повторно введено, и, следовательно, полярность не может быть изменена, если только состояние сброса не вновь введено.
• PWMOFF - это состояние введено из состояния PWMHIGHZ, если были настроены и мертвые время, и полярность. В этом состоянии активируется ШИМ, и все выходы ШИМ изгнаны для выбранной полярности. Затем устройство ждет базовой частоты ШИМ, скорости двигателя и ускорения, которые будут инициализированы.
• PWM0RPM - это состояние вводится из состояния PWMOFF, когда были инициализированы базовая частота моторной скорости, скорость двигателя и ускорение. Это состояние также может быть введено из состояний fwddecel или revdecel, если была получена команда Cmdstop, и фактическая скорость двигателя замедлялась до 0 r.p.m. В этом состоянии штифты ШИМ доставляются в состояние вне выбранной полярности. Единственный выход этого состояния - состояние pwmpump, которое возникает, когда принимается команда Cmdfwd или Cmdrev.

Operation
• PWMPump — This state is entered from the PWM0RPM state when a CmdFwd or CmdRev  command is received. In this state the top PWM outputs are driven off while the bottom PWM  outputs are driven with a 50 percent duty cycle. This allows high side transistor gate drive circuits  which require charge pumping from the lower transistors to be charged up prior to applying full  PWMs to energize the motor. This state is automatically exited after the defined amount of time
tPump (see Electrical Characteristics).
• FwdAccel — This state is entered from the PWMPump state after a CmdFwd command is  received and the timeout interval from the PWMPump state is completed. This state can also be  entered from the FwdSteady state if the Speed In variable is increased above the actual current  speed and the RevDecel state if the actual motor speed equals 0 r.p.m. when a CmdFwd command  has been received. In this state the motor is accelerated forward according to the chosen  parameters.
• FwdSteady — This state is entered from the FwdAccel state after the actual motor speed has  reached the requested speed defined by the Speed In variable. In this state, the motor is held at a  constant forward speed.
• FwdDecel — This state is entered from the FwdAccel or FwdSteady states whenever a CmdStop  or CmdRev command is received. This state can also be entered from the FwdSteady state if the  Speed In variable is decreased below the actual current speed. In this state, the motor is  decelerated forward according to the chosen parameters.
• RevAccel — This state is entered from the PWMPump state. After a CmdRev command is  received and the timeout interval from the PWMPump state is completed. This state can also be  entered from the RevSteady state if the Speed In variable is increased above the actual current  speed and the FwdDecel state if the actual motor speed equals 0 r.p.m. when a CmdRev command  has been received. In this state, the motor is accelerated in reverse according to the chosen  parameters.
• RevSteady — This state is entered from the RevAccel state after the actual motor speed has  reached the requested speed defined by the Speed In variable. In this state, the motor is held at a  constant reverse speed.
• RevDecel — This state is entered from the RevAccel or RevSteady states whenever a CmdStop  or CmdFwd command is received. This state can also be entered from the RevSteady state if the  Speed In variable is decreased below the actual current speed. In this state, the motor is  decelerated in reverse according to the chosen parameters.
• SetBaseFreq — This state is entered from any state whenever a CmdBaseFreqxx command is  received. In this state, the motor frequency at which full voltage is applied is configured and the  state is then automatically exited and the original state is re-entered.
• SetAccel — This state is entered from any state whenever a write to the Acceleration variable  occurs. In this state, the motor acceleration is configured and the state is then automatically exited  and the original state is re-entered.
• SetSpeed — This state is entered from any state whenever a write to the Speed In variable occurs.  In this state, the requested motor speed is configured and the state is then automatically exited and  the original state is re-entered.
• Fault — This state is entered from any state whenever a fault condition occurs (see Fault  Protection on page 13). In this state, the PWM outputs are driven off (unless the fault state was  entered from the PWMHighZ state, in which case, the PWM outputs remain in the High Z state).  When the problem causing the fault condition is removed, a timer is started which will wait a  specified amount of time (which is user programmable) before exiting this state. Under normal operating conditions, this timeout will cause the Fault state to be automatically exited to the
PWM0RPM state, where motion will once again be initiated if a CmdFwd or CmdRev has been
received. The exceptions to this rule are the cases when the Fault state was entered from the
PWMHighZ or PWMOFF states, in which case, exiting from the Fault state will return back to these
states.

Операция
• PWMPUPP - это состояние вводится из состояния PWM0RPM, когда принимается команда CMDFWD или CMDREV. В этом состоянии верхние выходы ШИМ отключены, в то время как нижние выходы ШИМ приводятся в течение 50 -процентного рабочего цикла. Это позволяет заряжать схемы привода затвора с высоким боковым транзистором, которые требуют заряда заряда от нижних транзисторов перед нанесением полных PWM для энергии двигателя. Это состояние автоматически выходит после определенного количества времени
Tpump (см. Электрические характеристики).
• FWDACCEL - это состояние вводится из состояния PWMPUMP после получения команды CMDFWD, и интервал тайм -аута из состояния PWMPUPP завершен. Это состояние также может быть введено из состояния fwdsteady, если скорость переменной увеличена выше фактической скорости тока и состояния RevDecel, если фактическая скорость двигателя равна 0.p.M. Когда была получена команда cmdfwd. В этом состоянии двигатель ускоряется вперед в соответствии с выбранными параметрами.
• Fwdsteady - это состояние вводится из состояния FWDACCEL после того, как фактическая скорость двигателя достигла запрошенной скорости, определенной скоростью в переменной. В этом состоянии двигатель удерживается на постоянной вперед скорости.
• FWDDECEL - это состояние вводится из состояний FWDACCEL или FWDSteady всякий раз, когда получается команда CMDSTOP или CMDREV. Это состояние также может быть введено из состояния fwdsteady, если скорость переменной снижается ниже фактической скорости тока. В этом состоянии двигатель замедляется вперед в соответствии с выбранными параметрами.
• Revaccel - это состояние вводится из состояния PWMPump. После получения команды CMDREV и интервала тайм -аута из состояния PWMPUPP завершено. Это состояние также может быть введено из состояния Revsteady, если скорость переменной увеличена выше фактической скорости тока и состояния FWDDECEL, если фактическая скорость двигателя равна 0.p.M. Когда была получена команда Cmdrev. В этом состоянии двигатель ускоряется в обратном направлении в соответствии с выбранными параметрами.
• Revsteady - это состояние вводится из состояния Revaccel после того, как фактическая скорость двигателя достигла запрошенной скорости, определенной скоростью в переменной. В этом состоянии двигатель удерживается на постоянной обратной скорости.
• Revdecel - Это состояние вводится из штатов Revaccel или Revsteady всякий раз, когда получается команда Cmdstop или Cmdfwd. Это состояние также может быть введено из состояния Revsteady, если скорость переменной снижается ниже фактической скорости тока. В этом состоянии двигатель замедляется в обратном направлении в соответствии с выбранными параметрами.
• SetBaseFreq - Это состояние вводится из любого состояния всякий раз, когда принимается команда cmdbasefreqxx. В этом состоянии частота двигателя, на которой применяется полное напряжение, настроена, и затем состояние автоматически выходит, и исходное состояние повторно въезжается.
• Setaccel - это состояние вводится из любого состояния всякий раз, когда происходит запись в переменную ускорения. В этом состоянии ускорение двигателя настроено, и состояние затем автоматически выходит автоматически, и исходное состояние повторно въехали.
• SETSPEED - это состояние вводится из любого состояния всякий раз, когда происходит запись скорости в переменной. В этом состоянии настраивается запрошенная скорость двигателя, и состояние затем автоматически выходит автоматически, и исходное состояние повторно въезжается.
• Ошибка - это состояние вводится из любого состояния всякий раз, когда происходит условие неисправности (см. Защиту отказа на стр. 13). В этом состоянии выходы ШИМ отключены (если только состояние разлома не было введено из состояния PWMHIGHZ, и в этом случае выходы ШИМ остаются в состоянии высокого Z). Когда проблема, вызывающая условия неисправности, запускается таймер, который будет ждать определенного количества времени (которое является пользователем программируемым) перед выходом из этого состояния. При нормальных условиях работы этот тайм -аут приведет к автоматическому выходу состояния неисправности в
Состояние PWM0RPM, где движение снова будет инициировано, если CMDFWD или CMDREV
полученный. Исключениями из этого правила являются случаи, когда состояние неисправности было введено из
Штаты PWMHIGHZ или PWMOFF, в этом случае, выйдя из состояния разлома, вернется к этим состоянию.

Optoisolated RS232 Interface Application Example
Some motor control systems have the control electronics operating at the same potential as the high
voltage bus. Connecting a PC to that system could present safety issues, due to the high voltage potential
between the motor control system and the PC. Figure 19 is an example of a simple circuit that can be
used with the MC3PHAC to isolate the serial port of the PC from the motor control system.
The circuit in Figure 19 is the schematic of a half-duplex optoisolated RS232 interface. This isolated
terminal interface provides a margin of safety between the motor control system and a personal computer.
The EIA RS232 specification states the signal levels can range from ±3 to ±25 volts. A Mark is defined by
the EIA RS232 specification as a signal that ranges from –3 to –25 volts. A Space is defined as a signal
that ranges from +3 to +25 volts. Therefore, to meet the RS232 specification, signals to and from a
terminal must transition through 0 volts as it changes from a Mark to a Space. Breaking the circuit down
into an input and output section simplifies the explanation of the circuit.
D1 R1 U1 +5 V
1N4148 1 k; 4N35
1 4 R2
J1 D2 1 k;
59 GND 1N4148 2 5 TO MC3PHAC PIN 16
4 DTR +
8 C1
73 RTSTxD 1N4148D3 4.7 kR3 ; 2.2 µF/50 V
R4
2 RxD 4 1 +5 V
16 330 ;
CON/CANNON9 5 U2 2 TO MC3PHAC PIN 17
FEMALE ~+12 V 4N35
ISOLATION BARRIER
RS232 ISOLATED
HALF-DUPLEX, MAXIMUM 9600 BAUD
Figure 19. Optoisolated RS232 Circuit
To send data from a PC to the MC3PHAC, it is necessary to satisfy the serial input of the MC3PHAC. In
the idle condition, the serial input of the MC3PHAC must be at a logic 1. To accomplish that, the transistor
in U1 must be turned off. The idle state of the transmit data line (TxD) from the PC serial port is a Mark
(–3 to –25 volts). Therefore, the diode in U1 is off and the transistor in U1 is off, yielding a logic 1 to the  MC3PHAC’s serial input. When the start bit is sent to the MC3PHAC from the PC’s serial port, the PC’s
TxD transitions from a Mark to a Space (+3 to +25 volts), thus forward biasing the diode in U1. Forward
biasing the diode in D1 turns on the transistor in U1, providing a logic 0 to the serial input of the
MC3PHAC. Simply stated, the input half of the circuit provides input isolation, signal inversion, and level
MC3PHAC Monolithic Intelligent Motor Controller, Rev. 2
Freescale Semiconductor shifting from the PC to the MC3PHAC’s serial port. An RS-232 line receiver, such as an MC1489, serves  the same purpose without the optoisolation function.
To send data from the MC3PHAC to the PC’s serial port input, it is necessary to satisfy the PC’s receive  data (RxD) input requirements. In an idle condition, the RxD input to the PC must be at Mark
(–3 to –25 volts). The data terminal ready output (DTR) on the PC outputs a Mark when the port is  initialized. The request to send (RTS) output is set to a Space (+3 to +25 volts) when the PC’s serial port  is initialized. Because the interface is half-duplex, the PC’s TxD output is also at a Mark, as it is idle. The  idle state of the MC3PHAC’s serial port output is a logic 1. The logic 1 out of the MC3PHAC’s serial port  output port forces the diode in U2 to be turned off. With the diode in U2 turned off, the transistor in U2 is  also turned off. The junction of D2 and D3 are at a Mark (–3 to –25 volts). With the transistor in U2 turned  off, the input is pulled to a Mark through current limiting resistor R3, satisfying the PC’s serial input in an  idle condition. When a start bit is sent from the MC3PHAC’s serial port, it transitions to a logic 0. That logic  0 turns on the diode in U2, thus turning on the transistor in U2. The conducting transistor in U2 passes  the voltage output from the PC’s RTS output, that is now at a Space (+3 to +25 volts), to the PC’s receive  data (RxD) input. Capacitor C1 is a bypass capacitor used to stiffen the Mark signal. The output half of  the circuit provides output isolation, signal inversion, and level shifting from the MC3PHAC’s serial output  port to the PC’s serial port. An RS-232 line driver, such as a MC1488, serves the same purpose without  the optoisolation function.

Оптоизолированный пример приложения интерфейса RS232
Некоторые системы управления двигателем имеют управляющую электронику, работающую с тем же потенциалом, что и высокий
Напряжение автобуса. Подключение ПК к этой системе может представить проблемы безопасности из -за высокого потенциала напряжения
Между системой управления двигателем и ПК. Рисунок 19 является примером простой схемы, которая может быть
используется с MC3PHAC для выделения последовательного порта ПК из системы управления двигателем.
Схема на рисунке 19 представляет собой схему половину оптоизолированного интерфейса RS232 RS232. Это изолировано
Интерфейс терминала обеспечивает запас безопасности между системой управления двигателем и персональным компьютером.
Спецификация EIA RS232 утверждает, что уровни сигнала могут варьироваться от ± 3 до ± 25 вольт. Знак определяется
Спецификация EIA RS232 как сигнал, который варьируется от -3 до -25 вольт. Пространство определяется как сигнал
Это варьируется от +3 до +25 вольт. Следовательно, чтобы соответствовать спецификации RS232, сигналы к и обратному
Терминал должен переходить через 0 вольт, поскольку он меняется от отметки в пространство. Разбивая цепь вниз
в раздел ввода и вывода упрощает объяснение схемы.
D1 R1 U1 +5 В
1n4148 1 Kom 4n35
1 4 R2
J1 D2 1 кОм
59 GND 1N4148 2 5 до MC3PHAC PIN 16
4 DTR +
8 C1
73 RTSTXD 1N4148D3 4,7 KR3 ; 2,2 мкф/50 В
R4
2 rxd 4 1 +5 В
16 330 Ом
Con/cannon9 5 U2 2 до MC3PHAC PIN 17
Женщина ~+12 В 4n35
Изоляционный барьер
RS232 изолирован
Полудуплекс, максимум 9600 бод
Рисунок 19. Оптоизолированная схема RS232
Чтобы отправить данные с ПК в MC3PHAC, необходимо удовлетворить последовательный вход MC3PHAC. В
Условие холостого хода, последовательный вход MC3PHAC должен быть на логике 1. Чтобы выполнить это, транзистор
в U1 должен быть выключен. Состояние холостого хода передачи линии данных (TXD) из последовательного порта ПК является маркой
(От -3 до -25 вольт). Следовательно, диод в U1 выключен, а транзистор в U1 выключен, что дает логику 1 серийному входу MC3PHAC. Когда начальный бит отправляется в MC3PHAC из последовательного порта ПК, компьютер
TXD переходит от отметки в пространство (от +3 до +25 вольт), таким образом, вперед смещение диода в U1. Вперед
смещение диода в D1 включает транзистор в U1, обеспечивая логику 0 для последовательного ввода
MC3PHAC. Просто заявлено, что входная половина схемы обеспечивает входную изоляцию, инверсию сигнала и уровень
MC3PHAC MONOLITHICENTEMENT MOTORTER CONTROLLER, Rev. 2
Freescale полупроводниковой переход с ПК к серийному порту MC3PHAC. Приемник RS-232, такой как MC1489, служит той же цели без функции оптоизоляции.
Чтобы отправить данные из MC3PHAC на ввод последовательного порта ПК, необходимо удовлетворить требования к вводу данных о приеме (RXD). В условии холостого хода вход RXD в ПК должен быть на отметке
(От -3 до -25 вольт). Выход готового к терминалу данных (DTR) на ПК выводит отметку при инициализировании порта. Вывод запроса на отправку (RTS) устанавливается в пространство (от +3 до +25 вольт), когда инициализируется последовательный порт ПК. Поскольку интерфейс является полудуплексным, вывод TXD на ПК также находится на отметке, так как он простаивает. Состояние холостого хода последовательного порта MC3PHAC является логикой 1. Логика 1 из вывода серийного порта MC3PHAC заставляет диод в U2 отключаться. С выключенным диодом в U2 транзистор в U2 также выключен. Соединение D2 и D3 находится на отметке (от -3 до -25 вольт). При выключении транзистора в U2 входы вытягивают до отметки через ток, ограничивающий резистор R3, удовлетворяя последовательный вход ПК в условиях холостого хода. Когда из последовательного порта MC3PHAC отправляется начальный бит, он переходит к логике 0. Эта логика 0 включает диод в U2, включив транзистор в U2. Проводящий транзистор в U2 передает выходной выход от выхода RTS PC, который сейчас находится на пространстве (от +3 до +25 вольт), на вход данных о приеме (RXD). Конденсатор C1 является обходным конденсатором, используемым для жесткого сигнала Mark. Выходная половина схемы обеспечивает выходную выделение, инверсию сигнала и смещение уровня от последовательного выходного порта MC3PHAC в последовательный порт ПК. Драйвер линии RS-232, такой как MC1488, служит той же цели без функции оптоизоляции.