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                        圖1  AD2S100內部結構框圖

1 AD2S100的內部結構與原理
    AD2S100的內部結構框圖如圖1所示。它主要包括3部分：三相／兩相變換、矢量旋轉變換和兩相／三相變換。另外還有一個三相平衡檢測及指示功能塊。
 

                      圖3  AD2S100引腳配置圖

2.1 AD2S100引腳配置
    AD2S100引腳如圖3。它采用44引腳PLCC封裝，圖中未列出的引腳未空腳。AD2S100采用 ±雙電源供電，工作時AGND與DGND短接。其φ角輸入是數字信號，信號電平與標準TTL電平兼容。現對配置圖作如下說明：

(1)90⁰正交兩相信號輸入。sinθ、cosθ從PH/IP4、PH/IPl輸入。

(2)三相信號cosθ 、cos(θ-120⁰)、cos（θ+120⁰ ）。正常電平輸入腳是PH/IPl、PH/IP2、PH/IP3，高電平信號輸入是PH/IPHl、PH/IPH2、PH/IPH3。

(3)三相信號只輸入兩相時，是cos(θ+120⁰)和cos(θ-120⁰) 。分別從PH/IP2和PH/IP3輸入。

(4)任何情況下，11～17腳中未用引腳，一律懸空。

2.2 輸入輸出信號
　　AD2S100的輸入電壓信號有兩種電壓范圍：正常時電壓是±3.3V，高電平輸入時電壓可達正、負電源電壓。采用何種方式，由后述輸入方式選擇決定。當用高電平輸入時，電壓信號先經過系數為0.56的衰減后再進行變換，輸出電壓信號范圍是+3.3V，輸出端最小負載阻抗2KΩ 。當STROBE出現正脈沖后，即啟動一次轉換過程，STROBE最高脈沖頻率為300kHz。BUSY在STROBE有效后即成高電平，并維持2μS ，然后變低，直到下一次STROBE到來。STROBE脈寬必須太于100ns。

2.3 典型應用電路
　　在具體應用中，應在Vdd與AGND、Vss與AGND之間應并上100 陶瓷電容和10 電解電容，這樣可增強芯片的抗干擾能力,且每用一片AD2S100，電容都要單獨加。另外，AD2S100易受靜電損傷，使用時應注意。 
 

2.4 輸入方式選擇
　　AD2S100輸入方式由CONVl和CONV2腳上邏輯電平決定。

　　方式l：CONVl懸空，CONV2接地。此方式下輸入兩相正交信號，由PH/IPl和PH/IP4輸入。

　　方式2：CONVl接地，CONV2接正電源。這時輸入三相信號，高電平輸入時只能工作于方式2，該方式也適用于正常電平輸入。
 
　　方式3：CONVl與CONV2均接正電源。這時從PH/IP2和PH/IP3輸入三相中的兩相信號，另一相信號由芯片內部產生。在這種方式下不平衡檢測功能失效。

3 AD2S100在永磁同步電機控制中的應用實例
　　由于AD2S100具有矢量運算功能，因此它可以用在永磁同步電機的矢量控制系統(tǒng)中，本系統(tǒng)中永磁同步電機采用自控式變頻調速方法，采用TMS320F240作為主CPU。電機軸上安裝旋轉變壓器，可以檢測永磁體的磁極位置。控制定子電流即可控制轉子磁鏈，從而產生恒定的轉距。其矢量控制框圖見圖4。其控制過程如下：

1.通過旋轉變壓器測得電機轉子位置的模擬信號，經分解器數字轉換器AD2S83轉換為數字信號，同時可以計算出轉子的速度ω。

2.檢測定子兩相電流i_a ，i_b ，經abc軸系到dq軸系的矢量變換后，便得到檢測值i_d ，i_q 。

3.檢測到的電機實際轉速和給定的轉速相比較，經PI調節(jié)器輸出交軸電流給定值i_q^*。

4.控制直軸電流給定值i_d=0 ，把交直軸電流給定值分別與實際值相比較，然后分別經電流PI調節(jié)器，輸出交直軸電壓值u_d和u_q ，再經過坐標變換，生成αβ軸系上的電壓值u_α和u_β 。

5.確定u_α和u_β的合成矢量位于空間電壓矢量所圍成6個扇區(qū)中的哪個扇區(qū)之內，并且計算該扇區(qū)兩相鄰電壓矢量以及零矢量各自所占的時間，最后給80C196MC中的相關寄存器賦值，輸出逆變器所需的PWM信號。