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基于瑞萨单片机的交流感应电机驱动电路的设计

时间:07-31 来源:互联网 点击:

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3 EMC措施
该硬件系统的电磁兼容(EMC)抗干扰设计主要有以下几个方面:电源输入的防雷、滤波处理,接地技术,屏蔽技术,隔离技术,印刷电路板设计。
3.1 电源输入的滤波处理
如图7所示,L101和C102与C103构成了共模扼流圈。这是一个低通滤波电路所构成的电源滤波器。实施对暂态电压波形中高频分量的初次衰减。它允许直流或50 Hz电流通过,对频率较高的干扰信号有较大的衰减。由于干扰信号有差模和共模两种,因此电源滤波器要对这两种干扰都具有衰减作用。注意,当工作电流超过额定电流时,滤波器中的电感磁芯会发生饱和现象,使实际电感量减小,导致滤波器的高频滤波性能降低。因此,确定滤波器的额定工作电流时,取实际电流值的1.5倍。压敏电阻V101起抑制差模过电压与增加泄流限压作用。

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3.2 IGBT保护电路
如图2所示为功率驱动放大电路,加在IGBT上的正向电压上升率dv/dt如果过大,由于结电容的存在而产生较大的位移电流,该电流有可能起到触发电流的作用,使IGBT正向阻断能力下降,严重时引起误导通。为抑制dv/dt的作用,在IGBT门级与栅极两端并联电阻吸收回路并增加双向续流二极管回路,抑制较大的位移电流,并利用电阻把这部分能量消耗掉。同理,该保护回路对电路中的高频骚扰信号也可以起到衰减和抑制的作用。
3.3 其他
由于系统的供电较多,对模拟地、数字地等进行了妥善处理。此外还注意外壳接地,驱动芯片IRS2136S的每个输入端增加了小电容,以提高可靠性。在PCB板设计的时,注意了走线方式,线宽、过孔处理等。

4 结语
本文所设计的基于瑞萨单片机的交流感应电机的控制电路,结合先进的三相功率驱动芯片IRS2136S,采用6个单管IGBT及单电阻采样,降低了生产成本;增加EMC措施,使系统工作更加稳定、可靠。本文充分利用R8C/Tiny系列CPU内核的优势——丰富的固件库函数,缩短了开发周期。实践应用表明,基于瑞萨单片机的交流感应电机控制电路具有良好的动态性能,系统工作稳定可靠,效率高、低成本,节能及噪音小等特点,完全能够满足家用电器的实际使用要求。

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