使用SPMC75F2413A設計的通用變頻器

3 系統總體方案介紹
本通用變頻器系統主要由凌陽十六位單片機SPMC75F2413A、三凌的IPM功率模組芯片PS21865A組成，系統框圖如圖 3-1。

圖 3-1系統框圖

這個系統的功能：
系統運行參數可調化，以適應不同應用的需要；
擁有實時的信息和狀態顯示，主要用于當前系統的狀態信息顯示和人機接口的一部分；
帶有系統參數設置和控制用的鍵盤；
擁有8個數字控制端口，以方便用戶的遠程操控，端口的具體功能可通過設置來更改；
具備模擬控制接口；
完備的系統保護功能，在系統異常時保護系統不受損壞；
系統工作流程：
主控MCU接收根據設置來自鍵盤和數字或是模擬接口的控制信息合成驅動電機驅動所用的驅動信號，信號經IPM功率變換后驅動電機。同時主控MCU會隨時監視系統的運行，一旦出現異常便會立即保護，同時報警，以提醒用戶進行處理。

4 系統硬件設計
系統驅動部分的電路原理圖如圖 4-1。其中PS21865A內部是一個三相的功率橋相應驅動電路，用于實現SPWM信號到驅動電機的功率變換功能。SPMC75F2413A 單片機的主要作用：
1. 產生驅動電機所需的SPWM信號。
2. 完成人機交互，方便用戶對系統的控制。
3. 處理相關的異常信息，確保系統的安全可靠。
SPMC75F2413A產生的三相互補的PWM信號經由芯片的IOB0～5輸出，控制PS21865A的三相全橋電路，信號經功率合成放大后從OUT_U、OUT_V、OUT_W三個端子輸出并控制電機。同時，U相和W相的信號還會通過電流互感器，為系統控制提供電流傳感信號。SPMC75F2413A的IOB6是錯誤偵測輸入端，通過對其傳回信號的檢測，一旦PS21865A出現工作異常（如過壓、欠壓、過流、過熱），驅動硬件會立即禁止PS21865A工作，同時申請中斷，請求CPU處理。
圖 4-1中的電阻是上拉電阻，因PS21865A的故障輸出信號是集電極開路輸出的，同時這個信號是低有效的。

圖 4-1系統電路原理圖

由于其它模塊屬于通常的一些模塊，此處不再詳述。整個系統的結構還請參考圖 3-1。

5 系統軟件設計
整個系統軟件分為三部分：
1. 電機的核心驅動程序，這部分主要是產生電機驅動所用的SPWM信號發生器，和一些相關的驅動服務程序；
2. 系統控制程序；
3. 人機接口界面程序；