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TMS320LF2407 应 用 板 仅 由
一个外部

5V 电源供电,而

LF2407 芯片的供电只能是 3.3V,所以需将 5V 电源变换为 3.3V 给 CPU 供电。本设计选用了
TPS7333Q 元件作为 5V/3.3V 的转换芯片,输入电压 5V,输出电压 3.3V.其中,TPS7333Q
的第

8 引脚可用作 DSP 的外部复位引脚。连接电路如所示[4]。

  

TMS320LF2407DSP 内部有 6 个捕获单元输入脚(QEP1~QEP6),光栅尺输出的两路

正交信号送入

DSP 事件管理器 A 的正交编码 QEP1、QEP2 输入引脚。通过正交编码脉冲电路

对两路正交信号的每个上升沿和下降沿进行计数,产生一个四倍频信号,从四倍频信号的
频率得到直线电动机速度。计数的方向由

2 路正交信号的相位决定,当 QEP1 连接的是两路

信号中的先导序列时,计数器就进行加计数,当

QEP2 连接的是两路信号中的先导序列时,

则计数器进行减计数。计数方向信息保存在计数器的状态字中。通过计数器的计数值和计数
方向就可得到直线电机的位移和运动方向。
  电流检测电路电流检测采用的是变比为

1

∶1000 的磁平衡式霍尔电流 z 传感器 LA25-

NP,电源电压为±15V,测量范围为 36A,测量精度≤0.2%,该电流传感器具有高精度、反
应时间快、宽频带、抗干扰等特点。检测电路由霍尔元件、阻容滤波电路、放大电路和限幅电路
组成[

5,6]。限幅电路的作用是将放大的电压范围限制在 0~3.3V 之间,以满足

TMS320LF2407DSP 的 A/D 只能接受 0~3.3V 电压的要求。
  功率主电路及其驱动电路本系统功率主电路采用两相导通三相桥式全控电路,驱动电
路采用

IR2130.TMS320LF2407 的 6 路 PWM 输出与 IR2130 的 6 路输入直接相连,IR2130

的输出通过一个几十欧姆的无感电阻与功率管

MOSFET 的栅极相连,以减小 MOS 器件漏

源极间电压振荡。电机驱动控制电路原理图如示。
  

Vd1、Vd2、Vd3 为自举二极管,在上桥臂开关管导通时,自举二极管应有足够的反向耐

压,以防止直流电压母线电压闯到

IR2130 的电源上而使器件损坏。同时为防止自举电容两

端电压的放电,自举二极管应选择最大恢复时间小于

100ns 的快速恢复二极管[8]。

  保护电路保护电路在直流直线电机控制系统中占据着十分重要的地位,为保证控制系
统的核心部件

TMS320LF2407 和电机免受损坏,本设计利用 DSP 的功率驱动保护中断

PDPINT 和 IR2130 驱动器实现系统的各种保护功能。如在系统运行中,一旦系统发生过流
或桥臂直通等故障时,桥路驱动保护电路中的电阻

R7 将检测到的电流信号送给 IR2130 的

9 脚(ITRIP),该脚电压迅速上升,这时 IR2130 的 FAULT 管脚变为低电平,它同时把与
之相连的

TMS320LF2407 的 PDPINTA 管脚强制置为低电平,DSP 内部定时器立即停止计

数,所有

PWM 输出管脚全部呈高阻态,禁止输出,从而使系统得到保护。

  控制系统软件设计电机控制系统的软件包括主程序和中断服务子程序。主程序主要完成
DSP 内核和外围器件的初始化、系统全局变量的定义和赋初值、IR2130 驱动器件的初始化,
等待中断的出现。

(此文转自 一览 电机英才网)