TMS 32OF2812与DIP-IPM的通用电路设

用于连接逆变器负载(如交流马达在模块内部，这些端子与相应的IGBT桥臂的中点相连。

CFO是故障信号输出脉宽设定端子，是用来设定故障输出信号脉冲宽度。故障输出脉宽通过在此端与VNC之间外加一个电容来设定。

Fo为故障信号输出端子，用来输出故障信号，信号为低电平时有效。即当输出低电平时，表示模块处于故障状态(下臂发生短路保护或欠压保护)。

VP1分别是P侧控制电源端子，给模块内部IC(输入信号模块、电平转换模块、驱动模块)供电的控制电源端子，应在模块外部将VP1连接起来。

4 硬件电路设计

4.1 主结构框图

系统电路部分主要包括DSP芯片TMS320F2812、RS232与CAN总线的通讯部分，外扩展的SRAM芯片，驱动电机的DIP-IPM模块，电流检测电路和位置传感器检查电路。人机界面包括按键和液晶显示，电源部分分为DSP与DIP-IPM模块的电源、电机的驱动功率电源。

如图3所示，为三相电机调速通用电路总框图，采用TMS320F2812芯片后，可以最大限度的利用其自身自带的硬件资源，如：AD、PWM、EVA和EVB，为电路设计提供了很多便利。电压和电流信号可以采用AD采样的方式，位置、转速可以采用编码器中断方式实现。

4.2 电流检查

接下来阐述该系统的电流检查电路，如图4所示，为电流检测的原理图。

做到比较精确的死区时间的补偿，对电流方向的正确判别是相当关键的。一般方法是采用快速电流互感器检测输出相电流的过零点来实现，由于电流波形中噪声成分大，再加上负载的波动及外界干扰很难正确判别相电流的过零点，采用电流检查后可以实现闭环控制，需要检测三相电动机定子电流。实际的电路中可以检测其中两相，另一相可计算得到。在软件中还可以对硬件电路的一些缺陷进行适当的补偿，提高了控制器的可靠性。

可以根据电路特点选取不同类型的霍尔电流传感器，比如CHB-50P型，最大检测电流可以达到为100A，响应时间小于1μs。根据测试需要选择原级/次级匝比，例如原级/次级匝比为1：500时，原级额定电流为5A，次级额定输出电流为10mA。外接测量电阻选择RA=200Ω。CHB-50P测量电阻得到的两相电流信号从TMS320F2812的AD管脚送入片内A/D，转换为电流信号的数字量。对于TMS320F2812，A/D转换的模拟输入电压量程为0V～3.3V，但测量电阻两端电压额定范围是-2V～2V，因此必须对模拟输入电压进行电平转换，使其调整到0～3V范围内。

4.3 电压检查：

如图5所示，为直流电压检测电路，在系统的工作过程中需要实时检查DIP-IPM模块的P端和N端的电压，根据这个电压可以适当的对算法进行修正。其中U1为隔离霍尔电压传感器，电路中采用的是磁平衡式霍尔电压传感器HFV25-P。它采用+15V和-15V双电源供电，传感器的前端负载电阻为RA，后端负载电阻为RB，匝数比为3000：1200，如果P和N之间的电压在500V内，RA电阻设定为500K，则前端的电流为1mA。由于匝数比的差异，后端电流为0.4mA，最后输入到DSP的信号在2V左右，为了满足输入到DSP的电压要在O-3.3V范围内，则RB电阻可以选取5K左右。

结论：

TMS320F2812和IPM模块都是随着电子技术发展的新型元件，结合TMS320F2812的高速处理能力，以及IPM模块在电力电子产品上的新突破，提供了完整的电流和电压检查电路，为三相电机变频调速提供了方便。