基于DSP的PMSM矢量控制系统的设计与研究
3.2 相电流检测及过热保护模块
为提高控制器的电流检测精度,该设计采用CS010GT霍尔电流传感器进行电流采样。CS010GT能在电隔离条件下测量直流、交流、脉冲以及各种不规则的电流,其初级额定输入电流,Ipn=10 A,输入电流与输出电压的关系如图5所示。本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/149265.htm
为了减少高频信号以及负载效应对系统的影响,在霍尔电流传感器的输出端设计有电压跟随器。当电机长时间高速工作时,如果电路的散热条件不好,就会烧毁元件甚至造成更大损失。该设计中针对容易烧毁的大功率IGBT元件,在电机驱动板上安装了散热片,同时为了实时检测芯片温度,采用高精度温度传感器芯片LM358CAZ设计了过热保护电路,如图6所示。LM358CAZ芯片可直接采样摄氏温度,计算较方便,其额定温度范围为-55~150℃,非线性误差较小。
3.3 SVPWM实现模块
SVPWM较传统SPWM技术,具有谐波含量少、开关损耗小、直流电压利用率高等优点,在如今交流电机数字化控制中应用越来越广泛。采用TMS320F2812实现SVPWM非常方便,而且输出波形精度高。根据用户配置,DSP内部定时器能生成多种方式PWM波形,控制器生成PWM的硬件电路如图7所示。
要生成SVPWM波形需要配置DSP内部相关寄存器:当前主矢量的值要写入ACTR[12-15]中,其具体值要根据Uo的位置计算得到;生成对称或不对称的PWM波形由T1CON[11-13]位控制;通过设置DBTCON相应位来确定死区时间,当时钟周期为50ns时,可设置死区时间范围为0~102.4 μs;COMCON[9]控制PWM输出状态。3个比较寄存器CMPRx(x=1,2,3)中值的大小由非零矢量和零矢量的作用时间来确定,从而决定何时开通A,B,C三相。当定时器的计数器与CMPRx的值发生匹配时,空间矢量对应的控制信号输出就会改变。
TMS320F2812的PWM口有片内上拉电阻,高阻态时默认为高电平,而通用的IGBT元件为高电压导通,因此为防止高阻态时同一桥臂的两个IGBT同时导通的情况发生,采用SN74HOOD和SN74H10D芯片设计了PWM检测报警电路。
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