基于DSP的通用變頻器技術(shù)

　　TMS320LF240片內(nèi)集成了采樣保持電路和模擬多路轉(zhuǎn)換器的雙十位A/D轉(zhuǎn)換，為了盡量充分利用芯片資源，采用了片內(nèi)A/D轉(zhuǎn)換進(jìn)行設(shè)計(jì)。使用雙減法電流[6]采樣電路，采樣方案中的運(yùn)算放大器是TLC2274。第一運(yùn)放U8A的輸出電壓為：

　　其中R1=R2，R3=Rn，則：

　　同樣，第二運(yùn)放U8A的輸出電壓為：

　　從霍爾電流傳感器輸出的Ui=2.5±△V，此電壓先后施加到由TLC2274構(gòu)成的兩個(gè)減法電路上，第一路以Ui減去傳感器采樣結(jié)果的中值參考電壓Uref（2.5V），然后再線性放大到A/D采樣所要求的電壓范圍；第二路則相反，再中值參考電壓Uref減去傳感器輸出電壓Ui，同樣也線性放大到合適的電壓范圍。Z1、Z2為兩個(gè)3.3V的穩(wěn)壓二極管，對(duì)運(yùn)放輸出電壓起到限幅作用。當(dāng)Ui值>Uref時(shí)，Uo1輸出為正電壓，且電壓范圍是0-3.3V，而由于二極管D2的存在使得電流不能注入到運(yùn)放中，故而第二路運(yùn)放不能輸出負(fù)電壓，而是鉗位在0V；當(dāng)Ui值Uref時(shí)，Uo2輸出為正電壓?，F(xiàn)樣由于二極管D1在存在使得第一路運(yùn)放不能輸出負(fù)電壓，也是鉗位在0V。在一個(gè)正弦波周期內(nèi)的某一時(shí)刻只會(huì)有一路信號(hào)輸出，這比常規(guī)方法采樣窗口要寬一倍，從而提高了采樣精度。

　　由于電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的電流非常大或因控制回路、驅(qū)動(dòng)電路等誤動(dòng)作，造成輸出電路短路等故障，導(dǎo)致過(guò)大的電流流過(guò)IGBT，且電流變化非常快，元件承受高電壓、大電流，因此需要一種能快速檢測(cè)出過(guò)大電流的電路?？梢圆捎?SD315A自身檢測(cè)和檢測(cè)直流母線的雙重檢測(cè)以及在故障發(fā)生時(shí)，采用軟、硬件同時(shí)封鎖的方法。直流母線電壓的變化，對(duì)整個(gè)逆變系統(tǒng)有較大的影響。當(dāng)母線電壓過(guò)低，電網(wǎng)輸出不能達(dá)到系統(tǒng)要求時(shí)，需要盡快切斷電源，防止對(duì)電機(jī)或者逆變系統(tǒng)造成破壞；相反，母線電壓過(guò)高，很容易使功率驅(qū)動(dòng)管燒毀。為有效地保護(hù)功率IGBT和直流濾波電容，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了母線電壓過(guò)欠壓保護(hù)電路，故障檢測(cè)原理如圖4所示。圖中6N138為一個(gè)線性光電隔離器，輸出電壓信號(hào)與母線電壓成正比，當(dāng)通過(guò)光電隔離器件后，可以直接供給DSP控制系統(tǒng)進(jìn)行采樣。同時(shí)，將輸出Vlimit信號(hào)送至DSP，觸發(fā)中斷保護(hù)。

圖4 故障檢測(cè)原理圖