DSP數(shù)字變頻電源解剖

iiii電科2012511006基于數(shù)字變頻源地解剖一基字頻源原分1.1相橋式控整流電路作原理

劉玉泉VT1

VT3VT5

AC

LVT4

VT6VT2圖1三相橋式全控整流電路習(xí)慣將其中陰極連接在一起地個(gè)晶閘管（）稱為共陰極組；陽(yáng)極連接在一起地3個(gè)晶閘管（）稱為共陽(yáng)極組且通常晶閘管按從1到6地順序?qū)?1.2變器方輸出工作原DZ

負(fù)載

b

圖2電壓型單相全橋逆變電路等效電路圖2是電壓型單相全橋逆變電路地等效電路其中全控型開關(guān)器件Q1、Q7同時(shí)通、斷；Q3、Q5（Q7）與Q3（Q5）Q有.如果在/2期,、Q7有門極驅(qū)動(dòng)信號(hào)、截,在0T/2期間,Q3Q5有門極驅(qū)動(dòng)信號(hào),Q1Q7截止,此輸出電壓00ab是180°地方波電壓,幅值為E.1.3極性調(diào)原理17

圖3雙極性SPWM調(diào)制理調(diào)制參考波為幅值為V地正弦波,頻率f就輸出電壓基波頻率f.高頻載波rr1為雙極性三角波v,幅值為,頻率為f.無(wú)論在v地半周還是負(fù)半周,當(dāng)瞬時(shí)值crv時(shí)Q1Q7導(dǎo)通Q3Q5截止,于是逆變器輸出電壓v當(dāng)瞬值時(shí),rabrcQ1、截止而Q3、Q5導(dǎo),于逆變器輸出電壓v.二基字頻源原圖見附錄三基字頻源控框主電路驅(qū)動(dòng)電路保護(hù)電路

電源電壓檢測(cè)電流檢測(cè)

電壓設(shè)定電流設(shè)定報(bào)警電路

頻率設(shè)定顯示電路圖5數(shù)字變頻電源地控制框圖四基字頻源模分4.1電路接入頻率三相為50Hz地交流電,經(jīng)過(guò)三相橋式整流變?yōu)橹绷麟娖浯笮“凑誙o

33

sin

td(

t)=1.35Ucosa1.4U.其中U為線電壓,a為觸發(fā)角.為采用地是自然換,故a=0即整流后地直流電壓為U2U2=540V,考慮到輸入三相電有10%地波動(dòng)所以圖中為保險(xiǎn)絲,R1為限流電阻,防止沖擊電流對(duì)地?fù)p害；JS11S為電子式27

時(shí)間繼電器（圖中用線圈代替）,其作用是減小電容充電電流；L1,L3為共模濾波器；HL1,HL3為電流霍爾,其作用為檢測(cè)主電路地電流值,將電流反饋到調(diào)節(jié)器上進(jìn)行比較保護(hù)U1為電壓霍爾作用類似電流霍,只是反饋地是電壓值而.直流電壓經(jīng)濾波后,采用技術(shù)控制地四個(gè)進(jìn)行逆變,輸出地交流電經(jīng)過(guò)變壓器變壓后,采用LC濾波器進(jìn)行濾波,輸出30~250V,頻率可變地交流電.4.2動(dòng)電路U1

MUR1100EDRIVE_GND

PIN

D1

4.7

Z3T1_DRIVE13負(fù)電平有效

+24V_1

1N4746A(18V2.7k

1uF

Z4

1N4746A(18VZ1

Z2

FAULT

1uF1N4751A(30V)1N4739A(9.1V)M57962L圖6驅(qū)動(dòng)電路IGBT地驅(qū)動(dòng)信號(hào)是由驅(qū)動(dòng)電路發(fā)出,其電路圖為上圖,現(xiàn)就四個(gè)驅(qū)動(dòng)電路中地一個(gè)做介紹,其他地三個(gè)類似,只是編號(hào)不同而已.M57962L中地13腳分別接DSP芯片中地PWM1（另外地三個(gè)分別接PWM2,PWM3,PWM4）,即DSP中地第56號(hào)引腳14號(hào)接地1,6號(hào)引腳分別接驅(qū)動(dòng)電源并M57962L用地是低電壓驅(qū)動(dòng)14,13號(hào)引腳接光耦二極管14號(hào)因?yàn)榻拥碗娖街挥?3輸入負(fù)電位才能驅(qū)動(dòng)M57962L,這樣做地優(yōu)點(diǎn)在于防止出現(xiàn)干擾當(dāng)出現(xiàn)干擾波形,采用低電平驅(qū)動(dòng)地M57962L不能驅(qū)動(dòng)采用負(fù)電平驅(qū)動(dòng)時(shí)G1,E1兩端電壓為輸入電壓（24V）,與穩(wěn)壓管（9.1V差即等于當(dāng)出現(xiàn)正電壓時(shí)不能驅(qū)動(dòng)M57962L,所以兩端電壓為穩(wěn)壓管Z2電壓-9V.4.3測(cè)電路4.3.1壓檢測(cè)3/7

+5V6INC1GND+5V6INC1GNDVCC+12V220u25VGND220u25V-12V

C1C2

C30.1uC40.1u3W24k

R3

U1Uo+

R4

1

VCC

53W24k3W24kUo-

R1

2

MVSS

43

3W24k

R2

VHL圖7電壓霍爾電壓檢測(cè)采用電壓霍爾,電壓霍爾是并聯(lián)在主電路中地用來(lái)檢測(cè)電壓其原理圖為圖7,其原副邊電流之比為1：輸出電壓檢測(cè)對(duì)應(yīng)當(dāng)原邊采用10K電阻時(shí)P=U*U/R=220*220/10000=4.84W一般地功率電阻地功率值最大在3W.故電阻過(guò)小,取20K得符合要求,副邊電流為I1=11*2.5=27.5mA由歐姆定律得R=U/I=4.4V/27.5mA2K副邊電阻取2K電阻.4.3.2流檢測(cè)

故U

1

過(guò)載檢測(cè)/3W56A/2

C10.1u

C347u/50V

3

短路檢測(cè)/3W70A/2

GNDR12

Io+

C20.1u

C447u/50VLA58-P50A----50mA圖8電流霍爾電流檢測(cè)采用電流霍爾,電流霍爾是串聯(lián)在主電路中地,用來(lái)檢測(cè)電流,其原理圖為圖58.因?yàn)橹麟娐返仉娏鞔蠹s在60A,由原副比為1000:1,得副邊電流大約為故電阻歐姆.故功率電阻為200/3W電阻.4.4源電路VCC圖9產(chǎn)生3.3V電電路INDSP系統(tǒng)采用LDO芯此芯片是TI公司專門為3.3V壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)它固定7ENR184/7

VV輸出3.3V,且上電產(chǎn)生DSP系復(fù)位所需信號(hào)此外它輸出電流可達(dá)幾百毫,輸出功率完全能夠滿足系統(tǒng)所需具電路如圖9所示

+5V

V

IN

V

圖10H7805AE應(yīng)電路

其中+電壓是有三穩(wěn)壓IC產(chǎn)生它地正向輸出電+電壓誤差范圍（”表示正負(fù)誤差）即4.50~5.00~5.15V.電路圖如10示4.5DSP芯片

采用高性能靜態(tài)氧化物半導(dǎo)體技術(shù),使得供電電壓降為減了功耗；基于TMS320C2xxDSP地CPU核保證與TMS320系列DSP代碼兼.1.DSP內(nèi)CPU中具有32位、32位ACC16*16位并行乘法器可產(chǎn)生32位積、8個(gè)助寄存器ARX,CPU時(shí)高20MHZ,令周期為2.內(nèi)存儲(chǔ)器為544*16位片內(nèi)16K*16位內(nèi)FlashMemory224K*16位大尋址范圍；程序控制為四級(jí)流水線操作、八級(jí)硬件堆棧和XINT、、RESET、等六個(gè)外部中.3.事管理器地能力為個(gè)用16位硬件定時(shí),具有六種工作模式路較PWM通道,包括三相六路SPWM口可現(xiàn)空間矢量控制帶死區(qū)功能地全比較單,死區(qū)時(shí)間可編程；個(gè)單較單元；4個(gè)捉單/正交解碼脈沖單元CAP/QEP單）4.外功能模塊為：兩路8通A/D換器、基于PLL地時(shí)鐘單元、Watchdog單、SCI和SPI通訊接口個(gè)可編程多復(fù)用口擴(kuò)地外部存儲(chǔ)器總共192K字間字程序存儲(chǔ)器空間；64K字據(jù)存儲(chǔ)器空間；64K字I/O尋空間.需說(shuō)明地是TMS320LF240xDSP是點(diǎn)l6位片存儲(chǔ)數(shù)據(jù)地最小單位是16位地字每地址包括程序地址、數(shù)據(jù)地址及I／O地址所地?cái)?shù)據(jù)都是16.五基字頻源軟框5/7

開始系統(tǒng)始化中斷置事間理器始化

開通時(shí)設(shè)置比較存器ACTR開通部控信號(hào)I/O

設(shè)置初始

設(shè)置能鍵PC6正弦/方波處開總斷

程序調(diào)用示程是否啟動(dòng)信號(hào)?

是否將電壓電流頻率置為0將關(guān)標(biāo)志

等待斷存器置為設(shè)置比較存器調(diào)用示程等待斷

1圖11數(shù)變頻電源地軟件框圖附錄16/7

Y1I

L1

L2

L3

GND

VT1VT3VT5

OUT

-12V

M

V