使用SPMC75F2413A設計的通用變頻器

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

圖 3-1系統框圖

這個(gè)系統的功能：
系統運行參數可調化，以適應不同應用的需要；
擁有實(shí)時(shí)的信息和狀態(tài)顯示，主要用于當前系統的狀態(tài)信息顯示和人機接口的一部分；
帶有系統參數設置和控制用的鍵盤(pán)；
擁有8個(gè)數字控制端口，以方便用戶(hù)的遠程操控，端口的具體功能可通過(guò)設置來(lái)更改；
具備模擬控制接口；
完備的系統保護功能，在系統異常時(shí)保護系統不受損壞；
系統工作流程：
主控MCU接收根據設置來(lái)自鍵盤(pán)和數字或是模擬接口的控制信息合成驅動(dòng)電機驅動(dòng)所用的驅動(dòng)信號，信號經(jīng)IPM功率變換后驅動(dòng)電機。同時(shí)主控MCU會(huì )隨時(shí)監視系統的運行，一旦出現異常便會(huì )立即保護，同時(shí)報警，以提醒用戶(hù)進(jìn)行處理。

4 系統硬件設計
系統驅動(dòng)部分的電路原理圖如圖 4-1。其中PS21865A內部是一個(gè)三相的功率橋相應驅動(dòng)電路，用于實(shí)現SPWM信號到驅動(dòng)電機的功率變換功能。SPMC75F2413A 單片機的主要作用：
1. 產(chǎn)生驅動(dòng)電機所需的SPWM信號。
2. 完成人機交互，方便用戶(hù)對系統的控制。
3. 處理相關(guān)的異常信息，確保系統的安全可靠。
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(gè)端子輸出并控制電機。同時(shí)，U相和W相的信號還會(huì )通過(guò)電流互感器，為系統控制提供電流傳感信號。SPMC75F2413A的IOB6是錯誤偵測輸入端，通過(guò)對其傳回信號的檢測，一旦PS21865A出現工作異常（如過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、過(guò)熱），驅動(dòng)硬件會(huì )立即禁止PS21865A工作，同時(shí)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(kāi)路輸出的，同時(shí)這個(gè)信號是低有效的。

圖 4-1系統電路原理圖

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

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