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摘要：本文介绍了中点箝位式三电平逆变器的驱动和保护机理，结合英飞凌最新的ARM Cortex-M4内核32bit工业单片机XMC4500，示例了具体的实现方式，并给出了试验结果。
关键词：三电平；XMC4500；CCU8
DOI： 10.3969/j.issn.1005-5517.2013.2.012
有Vdc/2，0，-Vdc/2三种可能的电压输出值，分别记作P、0、N。开关状态P和0、0和N可以相互自由过渡，但P和N不能直接过渡，必须通过中间状态0来过渡，不允许P和N间直接跳变。定义电流从逆变器流向负载为正向，电流从负载流向逆变器为负向，
由上面的工作状态我们可以分析得到表1。
从硬件上来说，我们必须保证不会出现单管承受整个Vdc电压的情况（当然更不能全通短路），由此得到
再给T1开通信号，关断的次序则相反，必须保证T1完全关闭后再给T2关闭信号。时间间隔可以根据硬件参数选择，一般1到数微秒不等。如果内边缘的功率器件（T2，T3）先关闭，内边缘的功率器件（T2，T3）就会被施加整个DC母线电压，这是我们必须避免的情况。在应用中我们会遇到需要紧急关闭的情况，和两电平不同，三电平运行中如果简单通过Fault/TRAP同时关闭T1，T2，T3，T4，由于各功率管实际关断过程时间的不确定性，会带来潜在的硬件风险，因此必须按照前面所述的正确关断步骤执行。
除CCU8之外，XMC4500还有很多其他特色外设，诸如4个捕获比较单元CCU4模块（每个模块4个子单元），可用于产生任意脉冲，触发事件，事件捕获计数等用途而无需CPU干涉。可支持4路同步转换的高性能12位ADC单元，满足电流，电压，频率，相位等多个物理量实时采集和及时获得精确结果的需求，片上4通道DSD（Delta-sigma解调器）支持高精度小信号测量，12bit DAC等。丰富的通讯接口支持UART、SPI、IIC、IIS、CAN、ETHERNET、USB、SDMMC，满足通讯和存储需求。内部连接矩阵使得各外设之间很方便实现相互关联触发。配合32bit ARM cortex M4内核和大容量存储器（带Cache），XMC4500在电力电子和传动等工业应用中有广阔的前景。
关键词：三电平；XMC4500；CCU8
DOI： 10.3969/j.issn.1005-5517.2013.2.012
有Vdc/2，0，-Vdc/2三种可能的电压输出值，分别记作P、0、N。开关状态P和0、0和N可以相互自由过渡，但P和N不能直接过渡，必须通过中间状态0来过渡，不允许P和N间直接跳变。定义电流从逆变器流向负载为正向，电流从负载流向逆变器为负向，
由上面的工作状态我们可以分析得到表1。
从硬件上来说，我们必须保证不会出现单管承受整个Vdc电压的情况（当然更不能全通短路），由此得到
再给T1开通信号，关断的次序则相反，必须保证T1完全关闭后再给T2关闭信号。时间间隔可以根据硬件参数选择，一般1到数微秒不等。如果内边缘的功率器件（T2，T3）先关闭，内边缘的功率器件（T2，T3）就会被施加整个DC母线电压，这是我们必须避免的情况。在应用中我们会遇到需要紧急关闭的情况，和两电平不同，三电平运行中如果简单通过Fault/TRAP同时关闭T1，T2，T3，T4，由于各功率管实际关断过程时间的不确定性，会带来潜在的硬件风险，因此必须按照前面所述的正确关断步骤执行。
除CCU8之外，XMC4500还有很多其他特色外设，诸如4个捕获比较单元CCU4模块（每个模块4个子单元），可用于产生任意脉冲，触发事件，事件捕获计数等用途而无需CPU干涉。可支持4路同步转换的高性能12位ADC单元，满足电流，电压，频率，相位等多个物理量实时采集和及时获得精确结果的需求，片上4通道DSD（Delta-sigma解调器）支持高精度小信号测量，12bit DAC等。丰富的通讯接口支持UART、SPI、IIC、IIS、CAN、ETHERNET、USB、SDMMC，满足通讯和存储需求。内部连接矩阵使得各外设之间很方便实现相互关联触发。配合32bit ARM cortex M4内核和大容量存储器（带Cache），XMC4500在电力电子和传动等工业应用中有广阔的前景。