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转载请注明来自： ednchina 少年Pie的硬件博客 ArduPPM是ArduPilot提供的开源PPM编码固件，它可以运行在ATMega328p和ATMega32u2上。地址： https://github.com/ArduPilot/ardupilot/tree/master/Tools/ArduPPM 我们在使用pixhawk或者apm飞控的时候经常需要把PCM接收机的输出转换成PPM输出。有了ArduPPM我们就可以用手上的Arduino来改装成PPM编码器，简单省事。 ArduPPM并不是一个Arduino程序，而是原生AVR程序。所以我们需要配置AVR编译环境进行编译。在Windows下，需要以下工具： 1. MinGW（Msys），主要是使用Msys提供的shell以及Linux工具链， 地址： http://www.mingw.org 2. WinAVR，由一系列开源项目集合而成的Windows下的AVR开发工具链，多数工具依赖MinGW，仿真器依赖Cygwin（编译不需要）， 地址： http://www.webring.org/l/rd?ring=avr;id=59;url=http%3A%2F%2Fwinavr%2Esourceforge%2Enet%2F 装好以上两个工具之后访问Msys的安装目录，把从GitHub下载的ArduPPM复制到msys/1.0/home/ 下。回到Msys主目录点击msys.bat，启动Msys Shell。 我们这里用Arduino Pro Mini来演示，所以要使用ATMega328p目录的makefile： 实际上就是执行make即可。像这样就编译好了，当前目录下会多出一堆文件，我们需要的是Encoder-PPM.hex。 下一步就是把.hex文件烧写进Arduino Pro Mini，这一步根据硬件配备可有两个选择： 1. 如果用Arduino系列的工具，可以通过串口下载，但是由于Arduino Bootloader会将TX引脚设为输出，ArduPPM的第一通道会无法接收数据。 如果你的飞控支持通道映射并且不需要使用所有8个通道，那可以把第一通道插到其他通道上，飞控上映射一下就行。 地面测试的时候推荐用这种方法，稳定之后再采用下面的ISP方法固化。 2. 利用ISP编程器直接对ATMega328p编程，覆盖掉Arduino Bootloader。ISP编程的时候要特别注意熔丝位的设置，一旦设错ATMega就会锁片。 ISP编程器可以用USBASP之类，也可以用另一块Arduino，通过烧写ArduinoIDE自带的ArduinoISP示例项目来制作，具体方法可参考我之前的文章：手把手教你把5V的Arduino改造成3.3V版本，地址： http://www.cnblogs.com/xiedidan/p/3940496.html （做PPM板请不要把Arduino改造成3.3V，只学习Arduino ISP的制作方法即可）。 其实对于新手以及图省事的老手来说，最简单的办法就是把Encoder-PPM.hex重命名成ATmegaBOOT_168_atmega328.hex，伪装成Arduino Bootloader让ArduinoIDE下载： Encoder-PPM.hex改名后扔进ArduinoIDE的Bootloader目录（ \Arduino\hardware\arduino\avr\bootloaders\atmega\），然后在ArduinoIDE选择5V 16M的Arduino Mini Pro。（一定要用5V 16M，这是ArduPPM要求的。） 选好ISP编程器，点击工具-烧录引导程序，ArduinoIDE会帮忙设好熔丝位并下载hex。这样就一切OK了。 ArduPPM官方没有给出具体的引脚映射说明（因为它原本是配合专门的硬件使用），在Arduino Pro Mini上引脚和通道的映射关系为：   TXD - CH1 RXD- CH2 2 - CH3 3 - CH4 ...（中间以此类推）... 7 - CH8 10 - PPM   接线的时候要注意接收机与PPM编码板要共地，PPM编码板也要与飞控共地。一般来说这几个之间有供电的就不用特别关心共地了。   另外提醒一下，不管使用什么接收机，都推荐把油门接在第三通道上，因为ArduPPM的Fail-Safe功能默认第三通道是油门，丢信号时该通道输出900us的低值：   做好的PPM编码板我已经在pixhawk上测试过可用，如果要上机使用的话最好给板子套上热缩管。另外用改版pixhawk的朋友如果收不到PPM信号请检查连线，我在micropix上调试了大半天最后发现那个Molex 1.25接口的细线断了...下次还是打上热熔胶好了。   好，我们这次掌握了： Windows下AVR开发环境的搭建，实际完成了一个AVR程序的编译； AVR ISP的烧写，利用ArduinoIDE快速烧写.hex文件的方法。   最后，我们还得到了一个可以实战的PPM编码板 （好像这才是折腾一大圈的初心吧喂！）

故障保护 本 IRD 包含一个板载故障保护电路，可在严重过流或过温状况下保护功率模块。插上跳线 J2 和 J3 后，过流 (OI) 和过温 (OT) 信号即连接至故障保护电路。在故障状况下，保护电路将覆盖禁用全部三个栅极驱动电路的三个输入启用信号。一旦触发故障，故障 LED 就会发出红光，表示已出现故障并且逆变器已锁至空闲状态。 一旦发生故障，可按以下三种方式之一进行逆变器复位： 关断控制电源再重新打开 按下 PCB 板上的复位按钮 在 FLT-CLR 端子上提供一个逻辑“高”信号（参考 I/O 连接器 IN-COM 端子的电平）。 故障保护电路如 图 5 所示。 直流母线滤波器和继电器 大电流电池通过“功率模块”上的 POS（正）和 NEG（负）端子连接至 IRD。它通过继电器 K1 连接至逆变桥，然后由共模/差模和 pi 滤波电路进行滤波。此外，瞬态电压保护由 TVS 和齐纳箝位器件提供。继电器由低侧 MOSFET 开关控制，由外部隔离数字输入信号操作。之所以可以实现电池反向保护，是因为继电器只有当存在电池电压并且极性正确时才会加电。直流母线滤波器和继电器电路如 图 6   所示。 电流检测板 本 IRD 系统提供一个可选的三通道电流检测板，直接安装在 IRD 电路板的输出区域。每个电流检测器通道都包含一个限频低通滤波 (LPF) 电路，用于控制电流检测系统输出频宽。这三个通道可用于测量三相电流。或者用于测量直流母线电流和两相电流。   所用的三个电流检测器为 LEM HAIS-100P，额定 300 安培峰值电流。这些检测器的输出范围为 5 V ，带有与零电流输入信号对应的 2.5 V 偏移。 相关链接 应用指南 AN-4160 FTCO3V455A1 三相逆变器车用功率模块 http://www.fairchildsemi.com.cn/an/AN/AN-4160.pdf 汽车 http://www.fairchildsemi.com.cn/applications/automotive/ 汽车解决方案指南 http://www.fairchildsemi.com.cn/Assets/zSystem/documents/collateral/solutionGuide/Automotive-Solutions-Guide.pdf 汽车电源功率模块 http://www.fairchildsemi.com.cn/search/automotive-products/automotive-power-modules/ef-automotive-power-modules/ FTCO3V455A1 三相车用功率模块 (APM) http://www.fairchildsemi.com.cn/pf/FT/FTCO3V455A1.html  

引言 飞兆半导体开发了一种逆变器参考设计 (IRD)，用于展示新型   FTCO3V455A1 三相车用功率模块 (APM)的使用。计划用于中等功率 (1-2 kW) 12 V 三相逆变器应用。最适合应用于汽车领域，如电动助力转向系统、电动空调、变速箱润滑泵和其它车辆应用。此 IRD 工具包旨在提供一个快捷、经济的平台，可在完整的三相逆变器配置中进行 APM 的评估和应用。只需添加合适的电子系统控件，就能以最少的时间和投资实现电机驱动解决方案。IRD 的照片如 图 1 所示。 特性 FTCO3V455A1 三相功率模块 光输入隔离 三个半桥式栅极驱动器 逆变器直流母线电流检测放大器 模块温度转换电路 感测相位电压放大反馈 过流和过温关断电路 电池反向和电压瞬态保护电路 可选三通道电流检测器板（通常是 两相加直流母线） 系统概述 带有三通道电流传感器板（可选）的逆变器参考设计 (IRD) 评测板可展示车用功率模块的使用。本文完整地描述了功率模块、逆变器驱动、信号控制和典型的工作特性。系统框图如 图 2 所示。 整个 IRD 的控制电源由一个 12 V 的电源提供。此外，整个系统还必须包含一个大电流电池作为电源，通过逆变桥向负载电机供电。如果需要，可通过一个 12 V 电源同时为这两个功能供电。 前述大电流电池通过直流母线继电器和差模/共模滤波电路，最终连接到逆变桥。继电器控制电路提供电池反向保护机制，只有电池连接的极性正确、电压合格，继电器才会接通。 使用 Y-电容和共模扼流圈进行直流母线滤波，以滤除电池电压源产生的共模噪声。通过 L-C PI 电路和一对差模电容器对逆变桥电压作进一步滤波。 在 12 V 控制电源上接出一个 3.3 V 线性稳压电路，用于为所有逻辑和放大电路供电。 由于栅极驱动电路需要维持足够的输出电压才能保障 APM 所有栅极驱动器的需要，所以三个栅极驱动器由 12 V 的控制电源直接供电。 逆变桥器件的开关由八个数字输入信号（6 个栅极、继电器控制加故障清除信号）控制，通过光电耦合器阵列连接。这些输入以一个公共数字输入连接为参考电压，并与其它所有 IRD 电路隔离。该浮动公共连接可连接至评测板的地，也可保持完全隔离以提供更高的控制器抗噪能力。