IPM自舉電路設計難題探討

　　3.1 初始充電分析及實(shí)現程序

　　在自舉電容的初始充電過(guò)程中，較大的初始充電電流有可能給系統可靠性帶來(lái)不利影響。這是因為較大的電流沖擊一方面對控制電源器件造成沖擊，另一方面增大了初始充電階段上下橋臂直通的風(fēng)險。由此可見(jiàn)應當盡量避免下橋臂長(cháng)時(shí)間開(kāi)通的自舉電容初始充電方法。

　　實(shí)際應用中可采用脈沖串的方法，分多次給自舉電容充電，直到自舉電容充滿(mǎn)。這樣可有效減小初始充電過(guò)程中的充電電流。

　　本項目采用瑞薩SH7125作為控制芯片，軟件上采用了一種簡(jiǎn)單實(shí)用的方法實(shí)現了自舉電容的初始充電。具體的做法是：在每次更新PWM占空比時(shí)，先判斷占空比的值，若小于0.056，則認為電機的給定速度為零，并以此作為進(jìn)入充電程序的判斷條件。如下面的程序所示：

　　if(revison_value 0.056)

　　{

　　MTU2.TOER.BYTE = 0x38; /*禁止上橋臂輸出*/

　　hall.HallPointer = (hall.HallPointer + 1)%6;

　　MTU23.TGRD = 1900;/*設定占空比*/

　　MTU24.TGRC = 1900;/*設定占空比*/

　　MTU24.TGRD = 1900;/*設定占空比*/

　　pwm_calc();/*占空比更新函數*/

　　}

　　由上述程序可知，通過(guò)程序預定的方式給定直流無(wú)刷電機的換相順序，使得 U、V、W 三相進(jìn)行錯位充電，即每一次只給某一相的自舉電容充電并依次循環(huán)直到三相都充滿(mǎn)。

　　該控制程序的優(yōu)點(diǎn)在于上臂被禁止輸出，所以不存在上下臂直通的危險，且只要占空比小于0.056時(shí)就對自舉電容充電，能保證自舉電容能充滿(mǎn)。通過(guò)將初始充電控制語(yǔ)句放在PWM更新函數里，保證了初始充電的實(shí)時(shí)性，很好地解決了實(shí)現自舉的關(guān)鍵問(wèn)題。

　　3.2 自舉電壓波形及分析

　　圖3是實(shí)測的自舉電壓波形。由圖3分析可知，初始充電近似階躍函數。在0.1 s時(shí)，就能充電到14 V，即上述初始充電程序能快速完成初始充電;在0.2 s時(shí)，電機開(kāi)始運行，自舉電容放電。由圖3還可知，在運行階段，自舉電容電壓基本穩定在14 V，幾乎在電機停止的瞬間，自舉電容電壓迅速充電到15 V，然后開(kāi)始慢慢放電。

　　由上述分析可知，本項目采用的自舉電容初始充電的方法簡(jiǎn)單實(shí)用，在實(shí)際項目應用中取得良好的效果。

　　本文分析了自舉電路的基本原理，保證了充電的實(shí)時(shí)性，在應用中取得了良好的IPM驅動(dòng)效果，為自舉電容的初始充電提供了一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)用可靠的方案?？傊?，要在理論指導的基礎上，使得控制算法和硬件參數緊密相關(guān)，并在實(shí)際系統反復調試并最終確定參數，以便最大程度地保證電路的可靠性。