[實用新型]一種應急電源設備的控制模塊

無效

• 申請號: 201020688857.4
• 申請日: 2010-12-30
• 公開（公告）號: CN201956739U
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: 林睦清
• 申請（專利權）人: 武漢帕沃電源設備制造有限公司
• 主分類號: H02J9/00
• 分類號: H02J9/00
• 代理公司: 北京市德權律師事務所 11302
• 代理人: 周發軍

技術領域

本實用新型涉及消防應急電源領域，特別涉及應急電源設備EPS的控制模塊。

背景技術

現有的應急電源設備EPS大多的控制系統由單片機、A/D變換電路、鎖存器、緩沖器等集成電路構成，驅動信號由PWM波發生器提供，PWM波發生器產生的驅動信號經接口電路去驅動IPM功率模塊從而給供電負荷提供逆變電源，如圖1所示。其工作原理如下：單片機首先對PWM波發生器進行初始化并預置電壓波形，電壓幅值及電流、頻率等參數，而數模轉換電路分別將輸入、輸出的三相電壓，輸出電流，頻率的實際取樣給定值，輸入到單片機。由單片機進行開環、閉環控制算法的運算及數據處理模數信號的檢測，以及保護功能的邏輯判斷等處理后再去跟蹤PWM波發生器原預置的電壓、電流、頻率等參數。一旦出現過載、過流等情況后需進入延時保護程序流程。單片機一旦檢測到過流或過壓、欠壓信號，則關斷PWM波發生器輸出的驅動信號，從而保護IPM功率模塊或設備不被損壞。

單片機對輸入、輸出電壓，輸出電流、頻率的調節處理是中斷處理方式。當啟動A/D變換器后，需經若干個時鐘周期后轉換才能結束，單片機CPU取走存入A/D變換器內部三態鎖存器中的數據，再去跟蹤PWM波發生器原預置的電壓、電流、頻率等參數。因此，此種控制方式對各種參量取樣數據處理，其運算速度不夠快，響應時間較長，在實際應用中仍然不夠完善，且有些參數無法預置到芯片中去。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是克服已有技術的缺點，提供一種EPS控制模塊。

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種全新的EPS控制模塊，包括采樣電路，其特征在于，還包括數字信號處理DSP芯片，驅動電路，所述采樣電路連接所述DSP芯片，DSP芯片連接所述驅動電路，所述驅動電路連接IPM功率模塊。

所述DSP芯片還通過通信電纜連接上位機。

有益效果：由于DSP芯片具有很大的內存容量，可預置多種參數。因此在程序設置時事先將輸入電壓的幅值、頻率、相位，輸出電壓的幅值、頻率、相位，輸出電流值各種參數預置到DSP芯片中。而各種模擬信號經采樣電路后的實時值輸入到DSP芯片，DSP芯片內部經與預置值比對及數據塊速處理后，再經接口電路給IPM模塊提供一個穩定的驅動信號。從而使IPM模塊始終工作在正常的區域內，給用電負荷提供一個穩定的逆變電源。

由于DSP芯片具有超強的實時控制能力，能在極短的時間內（ms級）對各種狀態能作出相應的調控。同時大大簡化了電路，也提高了整機可靠性，又降低了成本且實現了系統智能化。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型的技術方案作進一步具體說明。

圖1為現有EPS控制控制模塊。

圖2為本實用新型的EPS控制控制模塊。

具體實施方式

如圖2所示，本具體實施方式將原有的單片機控制方案改為全數字式DSP控制方案，即由一塊TI公司生產的TMS320F2812?DSP芯片替換原有多個芯片的單片機系統，TMS320F2812是一片32位的高速DSP芯片，它采用的是高性能COMS技術，并采用哈弗總線結構和硬件乘法器運算方式，使得執行運算速度高達40MIPS，即每秒能執行4千萬條指令。能夠使控制器在具有集成電路固有抗干擾和歸一化優勢的同時還具有像模擬電路一樣的極強的實時控制能力，同時還具有出眾的階越處理能力，對突發性的輸入階越及負載的突變，能夠及時識別處理。這就避免了不可恢復的保持動作，尤其針對感性負載。

由于DSP芯片具有很大的內存容量，可預置多種參數。因此在程序設置時事先將輸入電壓的幅值、頻率、相位，輸出電壓的幅值、頻率、相位，輸出電流值（根據負載類別設值）等各種參數預置到芯片中。而各種模擬信號經采樣電路后的實時值輸入到DSP芯片，DSP芯片內部經與預置值比對及數據塊速處理后，再經接口電路給IPM模塊提供一個穩定的驅動信號。從而使IPM模塊始終工作在正常的區域內，給用電負荷提供一個穩定的逆變電源。這就大大簡化了電路，也提高了整機可靠性，又降低了成本且實現了系統智能化。

同時，由于DSP芯片具有超強的實時控制能力，能在極短的時間內（ms級）對下述各種狀態能作出相應的調控。

1.?????當負載出現過載（或過流時），DSP芯片一旦檢測到此信號后，能及時調控驅動信號或關閉驅動信號，從而保持模塊不被損壞。同時發出聲、光報警。

2.?????當輸出頻率偏離規定值則DSP芯片及時調整脈寬寬度使輸出頻率控制在規定范圍內。