[實用新型]一種基于微控制器的智能功率板

有效

• 申請號: 201220439156.6
• 申請日: 2012-08-21
• 公開（公告）號: CN202711112U
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 吳瀟瀟;李旭陽;余金成
• 申請（專利權）人: 湖北立銳機電有限公司
• 主分類號: G05F1/66
• 分類號: G05F1/66
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本新型涉及一種功率控制裝置，尤其涉及一種基于微控制器的智能功率回路和功率板

背景技術

在目前的伺服驅動器、變頻器等逆變應用系統中，大多采用功率回路和控制回路分離的結構。

控制回路需要采集功率回路中的相關狀態信息，并作出相應的控制，在目前大部分的應用系統中，狀態信息和控制信息分別通過單獨的信號線在功率回路和控制回路之間進行傳輸，隨著系統智能化水平的提高，需要的狀態信息和控制信息會越來越多，功率回路和控制回路之間連接的信號線數目就會隨之增多。而連接功率回路和控制回路之間的信號線需要進行強電和弱電隔離，在信號線數增多的情況下，使用的隔離器件個數也按比例的增加，在增加印制板面積的同時，系統成本也隨之大幅度地增加，不利于系統結構的規劃和PCB板上的布局布線。

同時隨著系統布線的復雜程度增加，信號線路徑的變長，模擬信號在傳輸過程中受干擾的可能性變大，影響數據精度，不利于系統的反饋控制，在模擬通路上引入信號調理電路可以有效的擬制干擾，但是會帶來成本上的大幅提高；數字信號也會因為干擾出現誤動作，引起系統出錯，嚴重的會造成系統故障。這點在大功率的系統中，會因為設計需要使結構分散，使得上述現象變的更加明顯。

在目前的應用系統中還缺少有效的溫度控制，或者僅僅采用了簡單的溫度控制方式，會使局部溫度波動較大，無法使功率回路局部溫度穩定在一個合理的狀態。

發明內容

為了解決上述技術問題，本新型提供了一種基于微控制器的智能功率板，該智能功率板包括功率回路，其特征在于：所述智能功率板進一步包括微控制器，所述微控制器與所述功率回路相連，所述微控制器包括ADC模塊、IO模塊和通信接口模塊；所述ADC模塊接收功率回路中的電壓采樣值；所述IO模塊連接繼電器模塊和溫度控制模塊，所述通信接口模塊通過通信總線與控制回路進行連接，所述通信總線上設置有隔離器件，并且所述通信總線采用的信號連接線的數量為2至6根。

在上述技術方案中，所述ADC模塊還與功率回路中的PTC模塊和NTC模塊相連接。

在上述技術方案中，所述微控制器與控制回路依據主從關系進行通信，所述微控制器作為從設備，被動接收下行數據幀，并按解析后的內容進行相應的操作。

在上述技術方案中，所述微控制器循環通過通信接口接收控制回路的下行數據，參考微控制器收集的功率回路的狀態量，對功率回路中控制節點進行直接快速的控制，所述控制節點包括繼電器和剎車開關。

在上述技術方案中，NTC電壓、PTC電壓、逆變橋驅動供電電壓、電流傳感器供電電壓和直流母線電壓等模擬信號經過硬件濾波等處理后連接到微控制器的AD采樣輸入端，通過微控制器就近將模擬信號轉換為數據信號，并將采樣后的數字信號進行濾波等預處理，將處理之后的結果保存在MCU內部的數據緩沖區中。

本新型取得了以下技術效果：

通過微控制器組織功率回路的相關數據，使用通信接口與控制回路進行數據交換，替代每個狀態數據使用單獨的信號線的技術方案，可以解決因為狀態信號線數目多而引起的兩個回路連接和結構布局的問題，相對于單獨信號線的連接方式，可以提供豐富的、準確的信息數據，并可以通過MCU進行一些簡單的輔助控制功能。

附圖說明

圖1為本新型的整體結構框圖；

圖2為MCU內部功能流程圖；

圖3為本新型的功率回路中MCU的功能模塊示意圖。

具體實施方式

為了便于本領域普通技術人員理解和實施本新型，下面結合附圖及具體實施方式對本新型作進一步的詳細描述。

本實用新型的整體結構框圖如圖1所示，通過在現有功率回路中增加MCU來組織功率回路的相關數據，使用通信接口與控制回路進行交換，替代狀態數據使用單獨的信號線，可以解決因為狀態信號線數目多而引起的兩個回路連接和結構布局的問題，相對于單獨信號線的連接方式，可以提供豐富的、準確的信息數據，并可以通過MCU進行一些簡單的輔助控制功能。