一种以DSP芯片为核心的通用型数字变频器系统设计方案概述.docx
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1、一种以DSP芯片为核心的通用型数字变频器系统设计方案概述DSP技术目前己经被广泛的应用在了控制芯片的研发设计中,这也为数字技术的应用提供了更多的便利。今天我们将会为大家分享一种基于DSP皿的通用型数字变频器系统的设计方案,该种方案具有设计简便、稳定性好、反应灵敏等优势,希望能够对各位工!师的研发工作提供一定的借鉴和帮助。在本方案中,我们所设计的这种能够多方面通用的数字控制变频器,其电路系统主要由主电路和控制电路组成。主电路采用典型的电压型交-直-交通用变频器结构。控制电路主要包括DSP数字控制器,由DSP、驱动电路、检测电路、保护电路以及辅助电源电路组成。主电路和控制电路原理系统结构框图如下图
2、图1所示。图1系统结构框图主电路设计在图1所给出的系统结构框图设计基础上,我们所设计的通用型数字控制变频器主电路的原理结构图如下图图2所示。可以看到,在这一方案中,其主电路结构由滤波、整流、中间滤波、泵升吸收和逆变部分组成。输入功率级采用三相桥式不可控全波整流电路,整流输出经过中间环节大电容滤波,获得平滑的直流电压。逆变部分通过功率管的导通和关断,输出交变的脉冲电压序列。整流电路将交流动力电变为直流电,本系统采用不可控全波整流模块6RI75G-120o图2主电路原理结构图在主电路的设计过程中,我们为了有效防止尖峰电压对整流电路的冲击,故而在直流输出侧并联了一个可吸收高频电压的聚脂乙烯电蛮C4,
3、该电容的取值为0.22F0整流电路输出的直流电压含有脉动成分,逆变部分产生的脉动电通及负载变化也为直流电压脉动,由C1、C2滤波,取值为450V、470F0在图2所给出的主电路结构图中,R2、R3为均压电阻,取值为5W、IOOkQ;RI为充电限流电阻。启动变频器后经IS2s,由J2继电器短路,以减少变频器正常工作时在中间直流环节上的功耗。在本方案中,这种通用型数字变频器其逆变部分电路,主要采用EUPEC的FF300R12KE3集成模块,这种集成模块的内部集成了2个您1单元,故而比较适合变频逆变驱动,其具体极限参数为集射极电压VCES=I200V,结温80C时集射极电流KE=300A,结温25时
4、集射极电流ICE=480A,允许过流600A,时间为1ms,功率损耗为145OW,门极驱动电压为20V。通过图2我们可以很清晰的看到,在这种通用型数字变频器的主电路系统中,T1、R1构成了一个泵升电压吸收电路。当电机负载进入制动状态时,反馈电流将向中间直流回路电容充电,导致直流电压上升。当直流电压上升到一定值时,控制T1导通,将会使这部分能量消耗在电阻R1上,以此来确保变频器可靠安全地工作。此外,由J1常闭触点与R4组成断电能量释放电路。当系统发生故障或关机时,继电器J1断电,通过其常开触点,将变频器与电网断开;而常闭触点闭合,利用R4为中间回路大电容所储存的能量提高释放通道。基于DSP的控制
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