一种三MCU系统的硬件实现

M37906 具有两种三相PWM方式，即三相PWM方式0和三相PWM方式1。在方式0中每次定时器TA3溢出都会产生中断请求；定时器TA0～TA2各使用一个寄存器，通过设定U、V、W各相的输出极性设置缓冲的方法使输出极性反向，也可以通过软件方法直接使三相输出反向。而三相波形方式1中定时器TA3每两次或每四次向下溢出才会产生中断；每个定时器交替使用两个寄存器，只能通过设置三相输出波形的极性寄存器实现三相波的极性设置；在每个周期内根据三相输出极性设置缓存器的内容由硬件自动完成的三相波极性的反向。

2 PS21245智能功率模块

DIP -IPM模块是日本三菱公司最新推出的第四代IPM智能功率模块。IPM智能功率模块是集内置三相交流输出IGBT逆变电路、高压驱动程序保护于一体的双列直插封装模块。其内部既有驱动控制和保护逻辑，又有过流、过（欠）压、短路和过热探测和保护电路，大大提高了变频器的可靠性和可维护性。DIP-IPM 模块与第三代IPM智能功率模块相比具有以下特点：只需一路+15V的驱动电路，可不采用光耦直接与单片机进行连接，工艺上采用了更小的 IGBT/FWDi芯片，使功耗更低、体积更小。PS21245的每路IGBT集电极电流为20A，开关频率典型值5kHz，绝缘耐压1500Vrms，集电极-发射极额定电压600V，其内部电路如图2所示。

3 M37906微处理器和智能功率模块PS21245构成的变频器

M37906和PS21245智能功率模块构成的变频器结构如图3所示。其中IPM三相PWM控制信号通过4.7kΩ的上拉电阻后直接与M37906的P6相连（布线时要特别注意该组引线要尽可能短，以提高系统的抗干扰性能）。上臂驱动电源正极（VUFB、VVFB、 VWFB）和下臂驱动电源负极（VUFS、VVFS、VWFS）通过自举电路连到+15V，IPM的三个上臂控制电源端VP1和下臂控制电源端Vpc与+ 15V驱动电源直接相连。短路保护动作电压设定值CIN与VNC之间加限流电阻，根据实际保护动作电压的需要调整阻值。故障信号输出端Fo与M37906 的P6OUTcut/INT4相连。输出故障脉宽设定端CFO通过陶瓷电容与VNC相连，当选取22nF的电容时，对应的故障脉宽为1.8ms。IPM供电直流电源端P与+15V驱动电源连接。电源端N、上下臂GND端接模拟地。三相逆变输出端U、V、W与负载电机的U、V、W连接。