基于dsPIC30F4012的冰箱制冷壓縮機(jī)控制器

3 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
該系統(tǒng)通過檢測端電壓“過中點(diǎn)”得出轉(zhuǎn)子位置由dsPIC30F4012輸出PWM脈沖方波，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)功率管的通斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的正確供電，使得電機(jī)正常運(yùn)行。
3．1 dsPIC30F4012簡介
dsPIC30F4012為Microchip公司一款帶DSP處理能力的高性能16位單片機(jī)，其獨(dú)特的模塊構(gòu)造和強(qiáng)大存儲(chǔ)性能使得將其運(yùn)用于無刷電機(jī)控制具有一定的優(yōu)勢。dsPIC30F4012具有片內(nèi)的電機(jī)專用PWM控制器(MCPWM)；通過編程可產(chǎn)生獨(dú)立的、具有相同頻率和工作方式的三相6路PWM波形，每個(gè)引腳驅(qū)動(dòng)電流達(dá)25 mA，并由RE口直接輸出給驅(qū)動(dòng)器，且三相互補(bǔ)不重疊。可防止同一橋臂上兩個(gè)功率管發(fā)生直通造成短路，該結(jié)構(gòu)大大簡化了產(chǎn)生PWM波形的控制軟件和外部硬件，系統(tǒng)通過一電位器調(diào)節(jié)BLDC轉(zhuǎn)速；電阻對(duì)完成端電壓VDC的檢測，VDC／2即為端電壓“過中點(diǎn)”的電壓；電壓反饋通過3個(gè)電阻對(duì)來實(shí)現(xiàn)。
3．2 驅(qū)動(dòng)電路
驅(qū)動(dòng)電路如圖2所示。IR2101是IR公司生產(chǎn)的一款高性價(jià)比的驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)效果好且操作簡單。IR2101驅(qū)動(dòng)器可驅(qū)動(dòng)一組功率管，整個(gè)功率電路只需3塊即可，這樣不但節(jié)約制造成本，而且還提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。

3．3 電流反饋與故障檢測電路
電流反饋與故障檢測電路如圖3所示。電流反饋的第1個(gè)運(yùn)算放大器通過采樣母線上的電流，放大輸入給dsPIC30F4012的AN2引腳實(shí)現(xiàn)：將第1個(gè)運(yùn)算放大器的輸出接至第2個(gè)反比例運(yùn)算放大電路，用于電機(jī)故障檢測，當(dāng)母線電流過大時(shí)讓微處理器進(jìn)入故障處理。制方案和算法合理可行。

4 系統(tǒng)調(diào)試與測試
圖4為系統(tǒng)的主程序流程，主程序主要是設(shè)置各個(gè)設(shè)備控制字，初始化各變量及標(biāo)志值，開啟相應(yīng)的中斷并調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。三相逆變驅(qū)動(dòng)中，PWM占空比寄存器(PDCX)和改寫控制寄存器(OVDCON)配合使用，占空比寄存器能夠控制流經(jīng)負(fù)載的電流，可以改寫控制寄存器控制換相。dsPIC30F4012內(nèi)置電機(jī)專用PWM控制器結(jié)構(gòu)，可大大簡化產(chǎn)生PWM波形的控制軟件和外部硬件設(shè)計(jì)。調(diào)試成功后用ICD2將程序下載到dsPIC30F4012中，組裝整個(gè)系統(tǒng)，經(jīng)過測試，該系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性和可控性，且響應(yīng)快速，運(yùn)行平穩(wěn)，具有較好的靜、動(dòng)態(tài)性能。圖5是采用4通道示波器采集的4個(gè)功率管的驅(qū)動(dòng)波形。波形表明系統(tǒng)采用的控制方案和算法合理可行。