Configuración del Hardware

Asignación de Pines GPIO

Consideraciones del Circuito

• Aislamiento: Incorporar resistencias pull-up de 10kΩ conectadas a 3.3V en cada salida
• Filtrado: Colocar un filtro RC paso bajo (100Ω + 10nF) en cada terminal de salida
• Etapa de potencia: Usar optoacopladores para aislar y comandar MOSFETs o IGBTs

Programación del Módulo ePWM

Rutina de Inicialización del Generador PWM

#include "F28335_registers.h"

void Setup_PWM_Channel(uint16_t frequency_div, uint16_t compare_val) {
    // Desactivar sincronización del reloj base
    ClkCtrlRegs.SYNC_CTRL.bit.TBCLK_EN = 0;
    
    // Habilitar reloj para el módulo ePWM1
    ClkCtrlRegs.PWM_CLK_CTRL.bit.EPWM1_ENABLE = 1;

    EALLOW;
    // Configurar pines como salidas digitales
    IoRegs.DIR_REGISTER.bit.BIT0 = 1;   // GPIO0 salida
    IoRegs.DIR_REGISTER.bit.BIT1 = 1;   // GPIO1 salida
    EDIS;

    // Tiempo base: modo conteo ascendente-descendente
    Pwm1Regs.TIMER_PERIOD = frequency_div - 1;
    Pwm1Regs.TIMER_CTRL.bit.COUNT_MODE = 2;  // Up-Down mode
    Pwm1Regs.TIMER_CTRL.bit.PRESCALE_DIV = 0;

    // Configurar registros de comparación
    Pwm1Regs.PHASE_OFFSET = 0;
    Pwm1Regs.COMPARE_A = compare_val;
    Pwm1Regs.COMPARE_B = frequency_div - compare_val;

    // Acciones en el conteo ascendente y descendente
    Pwm1Regs.ACTION_CTRL_H.bit.CTR_UP_CMPA = 1;    // Set al subir
    Pwm1Regs.ACTION_CTRL_H.bit.CTR_DOWN_CMPA = 2;  // Clear al bajar
    Pwm1Regs.ACTION_CTRL_L.bit.CTR_UP_CMPB = 1;    // Set al subir
    Pwm1Regs.ACTION_CTRL_L.bit.CTR_DOWN_CMPB = 2;  // Clear al bajar

    // Configurar zona muerta
    Pwm1Regs.DEAD_BAND_CTRL.bit.FALLING_DELAY = 150;
    Pwm1Regs.DEAD_BAND_CTRL.bit.ENABLE_DB = 1;

    // Arrancar el temporizador
    Pwm1Regs.TIMER_CTRL.bit.TIMER_ENABLE = 1;
    ClkCtrlRegs.SYNC_CTRL.bit.TBCLK_EN = 1;
}

Inicialización de los Cuatro Pares

void Configurar_Todos_Los_Canales(void) {
    // Frecuencia de 10kHz con 50% de ciclo de trabajo
    Setup_PWM_Channel(1000, 500);  // Par 1: GPIO0/GPIO1
    Setup_PWM_Channel(1000, 500);  // Par 2: GPIO2/GPIO3
    Setup_PWM_Channel(1000, 500);  // Par 3: GPIO4/GPIO5
    Setup_PWM_Channel(1000, 500);  // Par 4: GPIO6/GPIO7
}

Parámetros de Cálculo

Frecuencia de Conmutación

Dado un SYSCLK de 150MHz y un valor de TBPRD=999 sin división adicional, la frecuencia resultante es de 10kHz.

Ciclo de Trabajo y Zona Muerta

El ciclo de trabajo se determina por la relación CMPA/TBPRD. La zona muerta se configura mediante el registro DBFED, donde cada unidad equivale a un período del reloj de alta velocidad.

Modificación Dinámica por Interrupción

__interrupt void Actualizar_PWM_ISR(void) {
    // Reconocer la interrupción
    PieRegs.IACK.bit.GRUPO1 = 1;

    // Generar referencia sinusoidal
    static float radianes = 0.0f;
    radianes += 0.01f;
    if (radianes >= 6.2832f) radianes -= 6.2832f;

    // Calcular nuevo valor de comparación con modulación sinusoidal
    uint16_t nuevo_cmp = 500 + (uint16_t)(250.0f * sinf(radianes));
    
    // Actualizar registros de comparación
    Pwm1Regs.COMPARE_A = nuevo_cmp;
    Pwm1Regs.COMPARE_B = 1000 - nuevo_cmp;
}

Verificación en Laboratorio

Puntos Clave de Observación

• Simetría entre señales directas e inevrtidas
• Efectividad de la zona muerta en los flancos
• Precisión de la frecuencia medida frente al valor teórico

Resolución de Fallos Comunes

Mejoras de Rendimiento

• Coprocesador FPU: Activar la unidad de punto flotante para acelerar los cálculos trigonométricos
• Transferencia DMA: Actualizar los registros de comparación sin intervención del CPU

void Configurar_DMA_PWM(void) {
    Inicializar_DMA();
    Configurar_Transferencia(CANAL_0, 
                             (Uint32)&Pwm1Regs.COMPARE_A, 
                             (Uint32)tabla_sinusoidal, 
                             1024);
}

Protección ante Fallos

void Habilitar_Proteccion_Sobrecorriente(void) {
    Pwm1Regs.TRIP_ZONE.bit.COMP_B_TRIP = 1;   // Habilitar disparo por comparador B
    Pwm1Regs.TRIP_ZONE.bit.TZA_ACTION = 2;    // Forzar salida A a nivel bajo
}

Aplicaciones Prácticas

Control de Motor de Cuatro Fases

void Motor_Cuatro_Fases(void) {
    static float fase = 0.0f;
    fase += 0.01f;

    // Desfasar cada canal 90 grados respecto al anterior
    Pwm1Regs.PHASE_OFFSET = (uint16_t)(fase * 1000);
    Pwm2Regs.PHASE_OFFSET = (uint16_t)((fase + 1.5708f) * 1000);
    Pwm3Regs.PHASE_OFFSET = (uint16_t)((fase + 3.1416f) * 1000);
    Pwm4Regs.PHASE_OFFSET = (uint16_t)((fase + 4.7124f) * 1000);
}

Convertidor DC-DC Bidireccional

void Control_H_Bridge(void) {
    // Brazo izquierdo
    Pwm1Regs.TIMER_PERIOD = 1000;
    Pwm1Regs.COMPARE_A = 300;    // 30% de ciclo de trabajo

    // Brazo derecho (complementario)
    Pwm2Regs.TIMER_PERIOD = 1000;
    Pwm2Regs.COMPARE_A = 700;    // 70% de ciclo de trabajo
}

Datos de Validación Experimental

Funcionalidades Adicionales

Inyección de Fallos para Pruebas

void Simular_Sobrecorriente(void) {
    Pwm1Regs.TRIP_ZONE.bit.FORCE_CBC = 1;  // Forzar activación de protección
}

Sincronización entre Múltiples DSPs

void Configurar_Sincronizacion_Externa(void) {
    Pwm1Regs.TIMER_CTRL.bit.SYNC_OUTPUT = 1;  // Emitir señal de sincronización
}