[發明專利]一種移相全橋驅動信號控制電路及其控制方法

有效

• 申請號: 201310328833.6
• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN103401219A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 杜貴平;朱天生
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H02H7/10
• 分類號: H02H7/10;H02M1/08
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

1.一種移相全橋驅動信號控制電路，其特征在于包括:DSP處理器、51單片機、CPLD可編程邏輯器、電流采樣及其比較電路（1）、電壓檢測電路；所述的DSP處理器輸出兩路帶有死區時間且互補的PWM信號：第一輸入PWM信號（PWM1）、第二輸入PWM信號（PWM2）；所述的51單片機通過控制總線、數據總線、地址總線與CPLD可編程邏輯器的I/O口（I/O3-5）連接；所述的CPLD可編程邏輯器的第一I/O口（I/O1）和第二I/O口（I/O2）分別與DSP處理器輸出的第一輸入PWM信號（PWM1）、第二輸入PWM信號（PWM2）連接，同時CPLD邏輯編輯器通過4個I/O口（I/O7-10）輸出4路控制移相全橋電路的PWM信號：第一輸出PWM信號（PWMA）、第二PWM輸出信號（PWMB）、第三輸出PWM信號（PWMC）、第四輸出PWM信號（PWMD）；所述的電流采樣及其比較電路的輸出端的輸出（VI）與CPLD可編程邏輯器的第六I/O口（I/O6）連接；所述的電壓檢測電路輸出與51單片機的1路AD轉換接口連接。

2.根據權利要求1所述的一種移相全橋驅動信號控制電路，其特征在于所述的51單片機選用新華龍C8051F系列單片機，其時鐘頻率可達24.5Mhz。

3.根據權利要求1所述的一種移相全橋驅動信號控制電路，其特征在于所述的DSP處理器選用德州儀器公司2000系列DSP處理器。

4.根據權利要求1所述的一種移相全橋驅動信號控制電路，其特征在于所述的CPLD可編程控制器選用Altera公司的MAX7000系列CPLD可編程邏輯器。

5.根據權利要求1所述的一種移相全橋驅動信號控制電路，其特征在于所述的電流采樣及其比較電路（1），包括：霍爾電流傳感器P、16個電阻（R₁-R₁₆）、7個電容（C₁-C₇）、4個二極管（D₁-D₄）和2個運算放大器（U₁和U₂）；所述的電流采樣及其比較電路（1）采樣的電流信號為流過IGBT的電流，當IGBT出現過流時，電流采樣及其比較電路（1）的輸出端的輸出（VI）為低電平；相反當IGBT電流正常時電流采樣及其比較電路（1）的輸出端的輸出（VI）為高電平。

6.根據權利要求1所述的一種移相全橋驅動信號控制電路，其特征在于所述的電壓檢測電路采用霍爾電壓傳感器檢測移相全橋電路的輸出電壓，電壓檢測電路包括霍爾電壓傳感器（VSM025A）、3個電阻（R17-R19）、第八電容（C8）和2個二極管（D5和D6），其中第十七電阻（R17）的一端接移相全橋電路的輸出電壓的正極，另一端接霍爾電壓傳感器（VSM025A）的端口(V+)；所述的霍爾電壓傳感器(VSM025A）的端口(V-)接移相全橋電路的輸出電壓的負極，端口(+)與正12V電源連接，端口(-)與負12V電源連接，端口(M)與第十八電阻(R18)、第十九電阻（R19）的一端連接；所述的第十八電阻（R18）的另一端與第八電容（C8）的一端、第六二極管（D6）的正極連接并接地；所述的第十九電阻（R19）的另一端與第八電容（C8）的另一端、第六二極管（D6）的負極、第五二極管（D5）的正極連接；所述的第五二極管（D5）的負極接正3.3V電源；所述的電壓檢測電路將移相全橋電路的輸出電壓轉換成0~3V電壓信號。

7.根據權利要求1所述的一種移相全橋驅動信號控制電路，其特征在于所述的第一輸出PWM信號（PWMA）與第二輸出PWM信號（PWMB）、第三輸出PWM信號（PWMC）與第四輸出PWM信號（PWMD）分別為帶有死區時間且互補的PWM信號。

8.用于權利要求1-7任一項所述的一種移相全橋驅動信號控制電路的控制方法，包括：（F1）電壓檢測電路采樣移相全橋輸出電壓，并把采樣電壓轉換為0~3V；（F2）51單片機讀取電壓檢測電路輸出值，根據電壓檢測電路輸出值與電路要求輸出的電壓值的誤差，設置CPLD可編程邏輯器計數器最大計數值；（F3）51單片機通過控制總線、地址總線、數據總線把設置的最大計數值傳給CPLD可編程邏輯器；（F4）CPLD可編程邏輯器根據第一I/O端口（I/O1）的第一輸入PWM信號（PWM1）的上升沿或者下降沿，開啟計數器，當計數值達到給定的最大計數值時，把第一輸入PWM信號（PWM1）和第二輸入PWM信號（PWM2）取反，得到第三輸入PWM信號（PWM3）、第四輸入PWM信號（PWM4），同時計數器清0等待下次計數開始；（F5）CPLD可編程邏輯器根據電流采樣及其比較電路（1）的輸出端的輸出（VI）設置過流保護，輸出4路控制移相全橋電路的PWM信號，驅動開關管。