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PWM開(kāi)關(guān)電鍍的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
發(fā)布日期:2015-09-11TMS 320LF2407A提供了兩個(gè)具有強(qiáng)大功能和性能的事件管理器模塊EVA與EVB,這兩個(gè)事件管理器在功能和寄存器映射/定義方面完全一致,極大地方便了開(kāi)關(guān)電鍍的運(yùn)動(dòng)控制和電力電子控制應(yīng)用。寧波電子電鍍廠應(yīng)用其中的一個(gè)模塊EVA,實(shí)現(xiàn)了四路全橋軟開(kāi)關(guān)移相驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出,如下圖所示。
基于開(kāi)關(guān)電鍍的事件管理器模塊的移相原理圖
電源工作頻率由通用定時(shí)器1的周期寄存器T1PR給定,計(jì)數(shù)寄存器T1CNT采用連續(xù)增/減計(jì)數(shù)模式。規(guī)定超前臂Q1與Q2為固定臂,于每周期固定相位180°互補(bǔ)輸出PWM1和PWM2,由死區(qū)控制寄存器給出死區(qū)時(shí)間,避免上下臂直通并實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)。滯后臂Q3與Q4為移相臂,其移相角由比較寄存器CMPR2給定,同樣輸出180°互補(bǔ)并帶死區(qū)的PWM3和PWM4。只有PWM1與PWM4、PWM2與PWM3同時(shí)為高時(shí),電源才能傳遞功率。如圖5所示,只要實(shí)時(shí)改變比較寄存器CMPR2的值并保證PWM3和PWM4相互180°互補(bǔ),即可以控制電源輸出的占空比。圖中計(jì)數(shù)寄存器T2CNT與T1CNT同周期且相位差固定,起到啟動(dòng)AD并觸發(fā)中斷的目的,在中斷程序中對(duì)反饋信號(hào)進(jìn)行處理并實(shí)時(shí)改變比較寄存器CMPR2的值。
DSP的輸出電平并不足以驅(qū)動(dòng)功率開(kāi)關(guān)管,且必須實(shí)現(xiàn)主電路與控制電路的隔離,所以必須設(shè)計(jì)后端驅(qū)動(dòng)電路。圖6為T(mén)LP250組成的光耦隔離IGBT柵極驅(qū)動(dòng)電路,4個(gè)IGBT的柵極驅(qū)動(dòng)電路獨(dú)立且完全相同。圖中TP1、TP2測(cè)試點(diǎn)為驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端。當(dāng)來(lái)自DSP的PWM信號(hào)為高電平時(shí),IGBT的柵極得到一個(gè)+15V的驅(qū)動(dòng)信號(hào)而導(dǎo)通;當(dāng)PWM低電平到來(lái)時(shí),IGBT的柵極得到一個(gè)-7V的截至信號(hào)而關(guān)斷。該驅(qū)動(dòng)波形的上升和下降速度都在微秒以內(nèi),可以很好滿足快速開(kāi)關(guān)功率管的要求。