详细介绍:
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驱动与保护电路
(1)封锁PWM控制信号保护。IPM的PWM控制信号经带控制端的三态收发器74LS640输出后送共态脉冲互锁电路。IPM的故障输出信号送入74LS640的使能端。当IPM没有故障发生时,74LS640选通,IPM正常工作;IPM发生故障时,74LS640截止,封锁所有IPM的控制信号,关断IPM,达到保护目的。
(2)共态脉冲互锁电路。在使用IPM的过程中我们发现,当选取IPM时,若留出足够的余量,IPM一般情况下不容易损坏,但有时仍有损坏情况发生,分析其原因,均为发生过流,通过测量微处理器输出的PWM信号,发现同一桥臂的控制信号在主电路为高压大电流情况下很容易叠加*信号,致使同一桥臂的两个IGBT发生直通,导致模块损坏。为此我们设计了共态脉冲互锁电路,这样即使有*,甚至由于某种原因,微处理器不能正常输出,也能保证同一桥臂的两个IGBT不能同时导通,达到保护的目的。电路图如图5所示。
1.7辅助电源电路
该系统的电源主要有+5V、+3.3V和+15V三种。+5V为主电源,采用AC/DC模块实现;+3.3V主要用于DSP系统,采用TPS7333芯片实现;+15V电源用于IPM模块,采用金升阳公司的B0515实现。
2系统软件设计
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本电源的控制软件主要包括:1)双极性SPWM控制信号程序设计;2)平均值稳定程序设计;3)输出过压保护程序设计。
双极性SPWM控制信号采用对称规则采样法实现。其中标准正弦波(即调制波,同输出正弦波频率400HZ),采用离线计算方法,首先将这些数据计算出来,并存入数组,在程序运行时调用。标准三角波是利用DSP计数器的连续增/减计数模式实现的,其载波频率为12KHZ。
平均值稳定程序采用PI调节,反馈信号经滤波采样后,与给定信号进行比较,其偏差送至PI调节器,改变调制度M,从而使输出电压维持恒定,实现输出稳压。
输出过压保护采用限幅比较法,反馈信号经滤波采样后,与限定值进行比较,若超出,则输出保护信号,中断主电路运行,实现输出过压保护。
系统软件由初始化模块和定时器中断模块组成。初始化模块主要完成中断控制器、I/O控制器、事件管理器、时钟管理器、看门狗、A/D转换器等控制寄存器进行初始化和相关变量的初始化,初始化模块的流程如图6所示。初始化完成后,DSP程序进入死循环,等待中断的发生。定时器中断模块的主要工作是通过片内A/D转换器采样输出电压,作为系统实现闭环控制的反馈信号,通过给定信号与反馈信号进行比较,经PI控制调节,得到相应的控制量,经规则采样法计算得到每一个周期的脉冲宽度,以获得四路PWM信号,实现对IPM的控制。
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