基于DSP的電阻焊機電源控制電路設計

3 中頻逆變電源電路設計

逆變電源電路部分由DSP及其相應外圍電路組成和驅動(dòng)和保護電路組成，如圖1所示。逆變電源的初級、次級保護信號以及IGBT的保護信號通過(guò)傳感器和檢測電路實(shí)現適時(shí)的保護功能。DSP產(chǎn)生PWM波和外面檢測信號、保護信號和PWM經(jīng)驅動(dòng)芯片驅動(dòng)IGBT逆變器。驅動(dòng)芯片采用了M57962AL。M57962AL具有驅動(dòng)能力好，功率大，保護性能好等特點(diǎn)滿(mǎn)足設計的需要。驅動(dòng)電路如圖3所示。驅動(dòng)電路中有驅動(dòng)電源、檢測保護和驅動(dòng)芯片。驅動(dòng)動(dòng)芯片內部電路結構圖為圖2所示。

IGBT大功率管子通常只能承受10us的短路電流、退飽和或過(guò)流，所以必須有快速保護，M57962AL在被驅動(dòng)IGBT出現這些現象時(shí)，進(jìn)行軟關(guān)斷的保護。電路M57962AL驅動(dòng)器內部設有電流保護電路。如圖2中，典型的應用電路，實(shí)現隔離和保護功能。M57962AL的第1腳與IGBT集電極C相連，用外接的穩壓管（圖2中DZ5）代替M57962AL內部的穩壓管。為了防止門(mén)極驅動(dòng)電路出現高壓尖峰，損壞IGBT，在柵極和發(fā)射極之間反向串聯(lián)兩個(gè)穩壓二極管（圖2中DZ16和DZ17）。

從圖1，圖2和圖3可以知道IGBT驅動(dòng)工作原理為:圖1中DSP產(chǎn)生的PWM傳給圖2中的B1，經(jīng)過(guò)三級管放大反相，進(jìn)入M57962AL芯片的第13腳（圖2中驅動(dòng)芯片的信號輸入引腳），在M57959AL的第5腳產(chǎn)生+15V開(kāi)柵和-10V關(guān)柵電壓,驅動(dòng)IGBT導通與關(guān)斷[6]。

同理，IGBT的保護原理為：當過(guò)流發(fā)生時(shí),IGBT的Uce會(huì )顯著(zhù)高于正常導通時(shí),飽和壓降一般為7V以上,就發(fā)生所謂的器件/退飽和現象,M57962AL的第1腳起到保護作用。M57959AL內置定時(shí)器啟動(dòng),通過(guò)關(guān)柵電路和降壓電路將短路電流鉗制在較低的值,同時(shí)檢測電路把M57962AL的第8腳拉為低電平光耦（圖2中所示）響應,產(chǎn)生短路保護信號short1（圖2中所示）為低電平，short1送給DSP，立即關(guān)閉PWM的輸出。驅動(dòng)信號關(guān)斷，從而起到保護IGBT的保護電路作用。

圖2 IGBT驅動(dòng)電路圖

Fig.2 IGBT Driver Circuit Frame

圖3 M57962AL內部結構圖

Fig.3 M57962AL Inside Construct Frame

4 控制程序流程圖

軟件程序主要是DSP產(chǎn)生PWM的程序。整個(gè)軟件編程以C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言編程為主，在CCS2000環(huán)境下進(jìn)行調試后下載到DSP外圍FLASH里面，運行良好，達到了預期目標，主程序流程圖和中斷程序流程圖如圖4.圖4中，系統初始化包括A/D口、PWM口等的初始設定。A/D轉換采用定時(shí)器產(chǎn)生中斷方式完成，用軟件定時(shí)器T4定時(shí)啟動(dòng)A/D轉換，產(chǎn)生中斷信號，然后DSP進(jìn)行相應操作。