DSP 设计 硬件方案.doc

开关磁阻电机调速系统硬件设计方案一开关磁阻电机调速系统整体方案开关磁阻电机调速系统由电机,功率变换电路,控制电路,检测电路,保护电路以及键盘、显示电路组成,其中电源部分可以看成一个相对独立的电路。检测电路包括对各相电流,主电源电流,主电源电压,功率开关元件的电压,功率开关元件的温度,负载以及转速的检测;保护电路与检测电路有一定的联系,包括因过流,过压,过热,过载,欠压等故障而实行的保护。二TMS320F240CPU系统整个调速系统中DSP是核心内容,控制软件和外围接口构成DSP控制系统。其中:ADCIN2,ADCIN3,ADCIN4作为A,B,C三相电流反馈值输入通道。CAP1,CAP2,CAP3作为电机运行1、2、3三只光电脉冲发生器光电脉冲输入通道。IOPB0,IOPB1,IOPB2作为电机启动时,1、2、3三只光电脉冲发生器光电脉冲输入通道。IOPB3作为主电源过流检测信号输入通道。IOPB4作为主电源过压检测信号输入通道。IOPB5作为主电源欠压检测信号输入通道。/XINT1作为键盘、显示中断请求信号输入通道。/PDPINT作为严重故障信号输入通道。PWM1~6作为六路PWM波控制功率元件信号输出通道。关于F240及其周边电路详见以下电路图:------------------CPU以及周边电路原理图;----------DSP电源电路原理图;Ex--------------DSP扩展RAM电路原理图。三键盘、显示电机要求有命令输入和运行信息显示,采用专用键盘显示接口芯片Intel8279来管理键盘输入和显示输出。SRMTMS320F240CPU系统Figure1硬件系统键盘、显示采集、检测与保护功率变换电源负载根据要求分析,应有启动键(START),停机键(STOP),电机换向键(DIREC),设定键(SETV),0值键,1值键,2值键,3值键,4值键,5值键,6值键,7值键,8值键,9值键共14个键值;有关电机的升速时间,降速时间等参数的设定通过软件设定,以减少硬件的开销。键盘的使用可以采用另外一种方案,即用增值键,减值键和移位键来决定电机转速的设定,但该方案编程比较复杂,并且8279对键盘的管理非常方便,多几个键不会对资源的消耗有很多的影响。由于面板电位器的精度以及可视性差,故电机转速的设定不采用面板电位器。4个LED用于显示4个严重故障状态:过流,过压,过载,IPM(智能功率模块)故障。其中过载故障有待考虑。6个八段LED的前两位用于显示功能码(启动,停机,设定,换向)和故障代码(过流,过压,过载,功率变换器故障),后四位显示电机转速(包括设定转速和运行转速)。键盘、显示详见电路图:KEY-------------键盘、显示电路原理图四检测与电流保护检测包括定子绕组各相电流是否过流(A-OC、B-OC、C-OC),主电源直流侧电流是否过流(P-OC),主电源是否过压(P-OV),功率驱动器故障(DR-FAULT)。由于驱动电路采用IPM(智能功率模块),模块内集成了过流,过热,短路,欠压保护措施,所以过热等故障不在此考虑。其中主电源过流,主电源过压,功率驱动器故障被视为严重故障信号。保护是针对检测结果进行的。当检测结果出现异常情况即认定有故障时,保护电路动作,一方面直接