[實用新型]一種基于FPGA的SPWM變頻調速系統

有效

• 申請號: 201921377772.1
• 申請日: 2019-08-22
• 公開（公告）號: CN209731129U
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 王北一
• 申請（專利權）人: 廣東職業技術學院
• 主分類號: H02P27/08
• 分類號: H02P27/08;H02M1/44;H02M5/458;H02H7/12;H02H7/122;H02H5/04
• 代理公司: 23209 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 沈麗<國際申請>=<國際公布>=<進入國

1.一種基于FPGA的SPWM變頻調速系統，其特征在于，包括逆變器主電路、ARM控制電路、SPWM波形發生模塊和驅動電路，所述逆變器主電路一端與380V外接電源連接，所述逆變器主電路另一端與待調用電設備連接，所述逆變器主電路通過一組限流起動電路與ARM控制電路的I/O接口連接，所述逆變器主電路通過一組電壓檢測電路分別與過壓欠壓檢測電路和ARM控制電路的A/D轉換接口連接，所述過壓欠壓檢測電路與ARM控制電路連接，所述逆變器主電路通過一組過溫保護電路與ARM控制電路連接，所述ARM控制電路的輸出端口通過SPWM波形發生模塊與驅動電路連接，所述逆變器主電路與待調用電設備之間通過電流檢測電路分別與過流保護電路和ARM控制電路的A/D接口連接，所述過流保護電路與ARM控制電路連接，所述ARM控制電路的A/D接口通過一組電阻分別連接地線，所述ARM控制電路與逆變器主電路進行泵升限制控制連接；

所述泵升回路電路包括芯片EXB841、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、三極管V87-1、光耦合器6N137、電容C10、電容C11、二極管D13和三極管T1；所述芯片EXB841的引腳15串聯R7連接電源+5V，芯片EXB841的引腳14連接三極管V87-1的集電極，三極管V87-1的發射極分別連接電阻R64和光耦合器6N137，光耦合器6N137連接分別連接電源+5V、芯片EXB841的引腳5和電阻R8，電阻R8分別連接電容C11、芯片EXB841引腳2和電源+20V，電容C11分別連接芯片EXB841的引腳3、電阻R9、芯片EXB841的引腳9、電容C10和GND2，電容C10分別連接芯片EXB841引腳1和三極管T1的發射極，三極管T1的基極連接電阻R9，三極管T1的集電極串聯二極管D13后連接芯片EXB841的引腳6；

還包括LCD顯示模塊和鍵盤模塊，所述LCD顯示模塊的輸入端與ARM控制電路的I/O輸出接口連接，所述鍵盤模塊的輸出端與ARM控制電路的I/O輸入接口連接。

2.根據權利要求1所述一種基于FPGA的SPWM變頻調速系統，其特征在于，所述逆變器主電路包括EMI濾波電路、輸入整流電路、輸入濾波電路和逆變電路；所述EMI濾波電路的輸入端與380V外接電源連接，EMI濾波電路的輸出端與輸入整流電路的輸入端連接，輸入整流電路的輸出端與輸入濾波電路的輸入端通過電阻R01連接，電阻R01與驅動晶閘管T07并聯，輸入濾波電路的輸出端通過電阻R02、電阻R03、電阻R43、電阻R44、電阻R04與電源指示燈HL連接，電阻R02串聯電阻R03，電阻R43串聯電阻R44，電阻R04串聯電源指示燈HL，電阻R04與電源指示燈HL通過逆變電路與待調用電設備連接。

3.根據權利要求1所述一種基于FPGA的SPWM變頻調速系統，其特征在于，所述驅動電路包括若干組IGBT驅動電路，每組IGBT驅動電路結構相同，每組IGBT驅動電路依次連接，每組IGBT電路均包括型號為EXB841的驅動芯片。

4.根據權利要求3所述一種基于FPGA的SPWM變頻調速系統，其特征在于，還包括驅動電路輔助電源，所述驅動電路輔助電源包括若干組IGBT驅動電路輔助電源，所述若干組IGBT驅動電路輔助電源包括第一IGBT驅動電路輔助電源、第二IGBT驅動電路輔助電源、第三IGBT驅動電路輔助電源、第四IGBT驅動電路輔助電源、第五IGBT驅動電路輔助電源、第六IGBT驅動電路輔助電源和第七IGBT驅動電路輔助電源；所述每組IGBT驅動電路輔助電源的一端均連接220V電源，所述第一IGBT驅動電路輔助電源、第二IGBT驅動電路輔助電源、第三IGBT驅動電路輔助電源和第四IGBT驅動電路輔助電源的另一端均連接+20V電源和地線，所述第五IGBT驅動電路輔助電源的另一端連接+15V電源、-15V電源和地線；所述第六IGBT驅動電路輔助電源和第七IGBT驅動電路輔助電源的另一端均連接+5V電源和地線。

5.根據權利要求1所述一種基于FPGA的SPWM變頻調速系統，其特征在于，所述SPWM波形發生模塊包括FPGA芯片，所述FPGA芯片包括數據鎖存、三角載波發生器、正弦波尋址、正弦波數據ROM、比較和生成SPWM波形、死區控制、正反轉控制和觸發封鎖，為Cyclone系列FPGA芯片。

6.根據權利要求1所述一種基于FPGA的SPWM變頻調速系統，其特征在于，所述ARM控制電路包括ARM芯片，型號為LPC2134。