使用SPMC75F2413A設計的通用變頻器

3 系統(tǒng)總體方案介紹
本通用變頻器系統(tǒng)主要由凌陽十六位單片機SPMC75F2413A、三凌的IPM功率模組芯片PS21865A組成，系統(tǒng)框圖如圖 3-1。

圖 3-1系統(tǒng)框圖

這個系統(tǒng)的功能：
系統(tǒng)運行參數(shù)可調(diào)化，以適應不同應用的需要；
擁有實時的信息和狀態(tài)顯示，主要用于當前系統(tǒng)的狀態(tài)信息顯示和人機接口的一部分；
帶有系統(tǒng)參數(shù)設置和控制用的鍵盤；
擁有8個數(shù)字控制端口，以方便用戶的遠程操控，端口的具體功能可通過設置來更改；
具備模擬控制接口；
完備的系統(tǒng)保護功能，在系統(tǒng)異常時保護系統(tǒng)不受損壞；
系統(tǒng)工作流程：
主控MCU接收根據(jù)設置來自鍵盤和數(shù)字或是模擬接口的控制信息合成驅動電機驅動所用的驅動信號，信號經(jīng)IPM功率變換后驅動電機。同時主控MCU會隨時監(jiān)視系統(tǒng)的運行，一旦出現(xiàn)異常便會立即保護，同時報警，以提醒用戶進行處理。

4 系統(tǒng)硬件設計
系統(tǒng)驅動部分的電路原理圖如圖 4-1。其中PS21865A內(nèi)部是一個三相的功率橋相應驅動電路，用于實現(xiàn)SPWM信號到驅動電機的功率變換功能。SPMC75F2413A 單片機的主要作用：
1. 產(chǎn)生驅動電機所需的SPWM信號。
2. 完成人機交互，方便用戶對系統(tǒng)的控制。
3. 處理相關的異常信息，確保系統(tǒng)的安全可靠。
SPMC75F2413A產(chǎn)生的三相互補的PWM信號經(jīng)由芯片的IOB0～5輸出，控制PS21865A的三相全橋電路，信號經(jīng)功率合成放大后從OUT_U、OUT_V、OUT_W三個端子輸出并控制電機。同時，U相和W相的信號還會通過電流互感器，為系統(tǒng)控制提供電流傳感信號。SPMC75F2413A的IOB6是錯誤偵測輸入端，通過對其傳回信號的檢測，一旦PS21865A出現(xiàn)工作異常（如過壓、欠壓、過流、過熱），驅動硬件會立即禁止PS21865A工作，同時申請中斷，請求CPU處理。
圖 4-1中的電阻是上拉電阻，因PS21865A的故障輸出信號是集電極開路輸出的，同時這個信號是低有效的。

圖 4-1系統(tǒng)電路原理圖

由于其它模塊屬于通常的一些模塊，此處不再詳述。整個系統(tǒng)的結構還請參考圖 3-1。

5 系統(tǒng)軟件設計
整個系統(tǒng)軟件分為三部分：
1. 電機的核心驅動程序，這部分主要是產(chǎn)生電機驅動所用的SPWM信號發(fā)生器，和一些相關的驅動服務程序；
2. 系統(tǒng)控制程序；
3. 人機接口界面程序；