交流調(diào)速系統(tǒng)硬件接口電路方案

　　本來光電脈沖編碼器的a、b輸出可以直接接到tms320f2812的qep1、qep2上，但為保護(hù)起見，還得加上高速光電隔離。圖3中是a路信號的接口電路，b、z路接口電路與此相同。它主要由ti公司的光耦6n137組成。這里用快速光耦的原因是：碼盤輸出的信號的頻率最高接近60khz，而普通光耦的開通和關(guān)斷延時就有幾個微秒，無法滿足要求。在tms320f2812中將捕獲單元配置成正交編碼脈沖模式，在這種模式下，兩個16位通用定時器t1和t2可工作于qep模式的16位或32位雙向計數(shù)器。qep電路直接處理光電編碼器輸出的兩路相位相差90°的兩路脈沖，只要將這兩路脈沖分別接到qep1、qep2即可。qep模式對兩路脈沖的前后沿均進(jìn)行計數(shù)，無需外部的倍頻電路。而且它能根據(jù)兩路脈沖的先后次序判別電機(jī)的轉(zhuǎn)向，省去了外部辯向電路，增加了系統(tǒng)的可靠性。在信號隔離功能之外，光耦還起到濾除脈沖尖峰和毛刺，增強(qiáng)抗干擾能力。

　　5 驅(qū)動電路的設(shè)計

　　ipm的驅(qū)動隔離電路如圖4所示。盡管在lf2407a輸出的pwm中已經(jīng)加入了死區(qū)時間，本系統(tǒng)設(shè)計中依然從硬件方面采取措施，如圖4所示，gel器件22v10d在lf2407a之后，保證同一相的上、下橋臂的互鎖。為了增強(qiáng)驅(qū)動信號的帶負(fù)載能力，在22v10d的輸出之后串入一片緩沖器——mc1413。當(dāng)驅(qū)動信號發(fā)生錯誤，lf2407a發(fā)出一個錯誤信號false，并點(diǎn)亮發(fā)光二極管ledintpend。緩沖器mc1413的輸出經(jīng)過快速光耦hcpl4503隔離，驅(qū)動ipm。圖中只畫出了a相上橋臂的電路，其他橋臂的電路與此相同。hcpl4503下面的光耦til117的一次側(cè)接到ipm的故障輸出引腳5上。

　　6 結(jié)束語

　　基于以上對交流調(diào)速系統(tǒng)硬件接口電路設(shè)計方法的研究，我們進(jìn)行了異步電機(jī)的矢量控制實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了該系統(tǒng)能可靠穩(wěn)定運(yùn)行。同時該系統(tǒng)對于過流有很快的響應(yīng)性，對系統(tǒng)有保護(hù)作用，實(shí)踐證明該設(shè)計方法符合控制設(shè)計要求，具有一定的電路設(shè)計典型性并可應(yīng)用在交流調(diào)速系統(tǒng)中。