EPC9147B开发板快速上手：电机驱动控制的高效解决方案

引言

在电机驱动控制领域，高效、稳定且易于使用的开发板至关重要。EPC9147B作为一款专门设计的电机驱动控制器接口板，与德州仪器（TI）的LAUNCHXL开发套件搭配使用，为工程师们提供了一个强大的开发平台。本文将详细介绍EPC9147B开发板的特点、使用方法以及如何通过它来控制电机，帮助工程师们快速上手。

文件下载：EPC9147B.pdf

EPC9147B开发板概述

功能描述

EPC9147B是一款接口板，它能够适配TI的LAUNCHXL开发套件，如F28379D、F28069M或F280049等，这些套件采用了TI C2000微控制器家族。该接口板可以连接到兼容的三相eGaN® FET/IC电机驱动逆变器板，如图1所示。通过它，用户可以利用现有的TI InstaSPIN_UNIVERSAL GUI资源以及EPC专用文件对控制板进行编程，从而使用无传感器磁场定向控制和空间矢量脉宽调制来控制由eGaN FET/IC三相逆变器供电的电机。

推荐工作条件

EPC9147B与TI LAUNCHXL系列控制器结合使用时，可兼容以下EPC电机驱动逆变器板：EPC9146、EPC9167HC、EPC9173、EPC9176和EPC9186。其提供的固件需要测量相电压，并且可以进行修改，以测量功率板的温度并通过EPC9147B控制板上的电位器控制速度。

EPC9147B开发板详细介绍

外观与接口

图2展示了EPC9147B开发板的正反两面，详细说明了安装选项、接口以及人机界面等连接信息。在EPC9147B板上，有电源LED、速度调节旋钮、内部3.3V电源跳线和外部3.3V电源连接器；在LAUNCHX板上，则有复位按钮和各种跳线。

测试点

开发板上设有多个测试点，用于测量各种模拟、误差和PWM信号。模拟信号包括电压和电流读数、驱动器的输入直流电压以及电流检测等。操作人员需要仔细阅读电机驱动逆变器的快速启动指南，以确定正确的缩放系数。测试点的位置如图3所示。

过流检测

EPC逆变器板配备了过流检测电路，但TI固件不提供过流保护。如果需要在控制固件中实现过流保护，可联系德州仪器的现场应用工程师获取固件开发支持。

0Ω电阻

开发板上有各种0Ω电阻，用于将相电压或其他模拟信号发送到ADC微控制器的输入。默认配置是进行相电压测量。需要注意的是，TI LAUNCHXL的原始固件使用测量的相电压；若要从ADC输入中去除相电压测量，需要修改固件。具体的0Ω电阻配置及功能如下表所示：	0Ω电阻	默认配置	是否与提供的固件兼容	ADC I/O功能
R30	是	是	测量相1电压
R31	否	否，需要修改固件	测量速度电位器的信号
R32	是	是	测量相2电压
R33	否	否，需要修改固件	测量功率板上的温度传感器

安全警告

EPC9147B的人机界面控制和旋钮以及整个开发板都没有隔离。该开发板参考电源地，当计算机通过USB接口连接到EPC9147B操作电机时，必须格外小心。建议使用LAUNCHXL板上的光隔离USB通信选项，以避免损坏计算机。

连接细节

逆变器连接

EPC9147B与电机驱动逆变器之间通过一个40针连接器进行功率、PWM信号和模拟反馈信号的接口连接。具体的引脚分配如下表所示：	引脚编号	引脚名称	相关连接	引脚编号
2	PWMH1	GND	1
4	PWML1	GND	3
6	PWMH2	GND	5
8	PWML2	GND	7
10	PWMH3	3V3	9
12	PWML3	3V3	11
14	EncA	3V3	13
	Index
18	EncB	AGND	17
20	EncI	AGND	19
22	Vdc	AGND	21
24	Vsns1	AGND	23
26	Vsns2	AGND	25
28	Vsns3	AGND	27
30	GP1	AGND	29
32	Isns1	AGND	31
34	Isns2	AGND	33
36	Isns3	AGND	35
38	GP2	OCPn	37
40	Tsns	nEN	39

使用InstaSPIN Universal GUI控制Teknic M-3411P-LN-08D电机

下载德州仪器资源

1. 从链接https://www.ti.com/tool INSTASPINUNIVERSALGUI下载通用GUI。确保使用个人资料登录ti.com，并选择该软件用于民用。
2. 执行下载的程序instaspinuniversalgui_v105.exe。
3. 按照默认设置完成所有安装步骤。在GUI安装过程中，可能会提示安装Spectrum Digital仿真器的驱动程序，点击“安装”按钮即可。

下载EPC三相逆变器板专用固件

1. 点击EPC9147B网页上的“GitHub EPC参考设计固件”链接，下载EPC板专用文件并存储在正确的位置。
2. 在GUI软件中安装特定的EPC目录。
3. 导航到目录C:tiguicomposerwebapps，将目录InstaSPIN_F2806xM_UNIVERSAL重命名为InstaSPIN_F2806xM_UNIVERSAL_original。
4. 再次从EPC9147B网页上的“GitHub EPC参考设计固件”链接下载EPC功率板固件，然后复制EPC提供的InstaSPIN_F2806xM_UNIVERSAL目录，保持原始名称不变。

提高程序DPI分辨率

浏览复制到路径c:tiguicomposerwebapps的InstaSPIN_F2806xM_UNIVERSAL目录。右键单击InstaSPIN_UNIVERSAL.exe程序，在弹出菜单中选择“属性”，然后点击“兼容性”选项卡和“更改高DPI设置”按钮。勾选“覆盖高DPI缩放行为”并选择“系统（增强）”选项，然后点击“确定”。

首次启动准备

每个功率板都有其特定的文件，但软件总是执行名为appProgram.out的文件。因此，每次选择一个功率板时，应复制与其关联的特定文件并将其重命名为appProgram.out。具体步骤如下：

1. 浏览到c:tiguicomposerwebappsinstaSPIN_F2806xM_UNIVERSAL。
2. 在指定目录中，每个电机驱动参考设计板都有一个扩展名为.out的文件。
3. 复制所需参考板的.out文件，并将复制的文件重命名为appProgram.out。
4. 确保EPC9147B + LaunchXL F28069M开发板连接到计算机的USB端口。
5. 启动InstaSPIN_UNIVERSAL.exe程序。该程序会查找名为appProgram.out的文件，并将其下载到F28069M处理器的RAM内存中。确保选择与要与EPC9147B一起使用的功率板对应的正确.out文件，并将其重命名为appProgram.out。

使用InstaSPIN Universal GUI控制电机

系统设置

在操作开发板之前，用户必须检查它是否是正确的参考设计。必须启用LaunchXL板的USB光隔离器才能继续操作。

启动Teknic电机

此操作仅适用于Teknic电机Teknic_M-3411P-LN-08D。在完成硬件连接并启动InstaSPIN UNIVERSAL GUI后，按以下步骤启动电机：

1. 点击“启用系统”。
2. 检查总线电压值是否与施加的直流总线电压对应。如果电压不对应，最常见的问题可能是电源设置不正确或使用了错误的.out文件（读取的电压取决于功率板上的电阻分压器）。
3. 如果电压正确，勾选“运行”框即可启动电机。
4. 可以通过更改Speed_Ref_RPM值来修改电机速度。交换参考速度的符号将命令电机改变旋转方向。例如，正参考速度值时电机顺时针旋转，负参考速度值时电机逆时针旋转。
5. 可以通过更改图中所示的值来调整电流环和速度环参数。
6. 若要停止电机，取消勾选“运行”框。

需要注意的是，LAUNCHXL是从RAM而不是Flash运行的，因此对开发板进行电源循环后需要重新编程。

总结

EPC9147B开发板为电机驱动控制提供了一个功能强大且易于使用的解决方案。通过与TI的LAUNCHXL开发套件和InstaSPIN Universal GUI结合使用，工程师们可以快速实现电机的控制。在使用过程中，要注意安全问题，特别是开发板的非隔离特性。希望本文能够帮助工程师们快速上手EPC9147B开发板，实现高效的电机驱动控制。你在使用EPC9147B开发板的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享。