一種三MCU系統的硬件實現

M37906 具有兩種三相PWM方式，即三相PWM方式0和三相PWM方式1。在方式0中每次定時器TA3溢出都會產生中斷請求；定時器TA0～TA2各使用一個寄存器，通過設定U、V、W各相的輸出極性設置緩沖的方法使輸出極性反向，也可以通過軟件方法直接使三相輸出反向。而三相波形方式1中定時器TA3每兩次或每四次向下溢出才會產生中斷；每個定時器交替使用兩個寄存器，只能通過設置三相輸出波形的極性寄存器實現三相波的極性設置；在每個周期內根據三相輸出極性設置緩存器的內容由硬件自動完成的三相波極性的反向。

2 PS21245智能功率模塊

DIP -IPM模塊是日本三菱公司最新推出的第四代IPM智能功率模塊。IPM智能功率模塊是集內置三相交流輸出IGBT逆變電路、高壓驅動程序保護于一體的雙列直插封裝模塊。其內部既有驅動控制和保護邏輯，又有過流、過（欠）壓、短路和過熱探測和保護電路，大大提高了變頻器的可靠性和可維護性。DIP-IPM 模塊與第三代IPM智能功率模塊相比具有以下特點：只需一路+15V的驅動電路，可不采用光耦直接與單片機進行連接，工藝上采用了更小的 IGBT/FWDi芯片，使功耗更低、體積更小。PS21245的每路IGBT集電極電流為20A，開關頻率典型值5kHz，絕緣耐壓1500Vrms，集電極-發射極額定電壓600V，其內部電路如圖2所示。

3 M37906微處理器和智能功率模塊PS21245構成的變頻器

M37906和PS21245智能功率模塊構成的變頻器結構如圖3所示。其中IPM三相PWM控制信號通過4.7kΩ的上拉電阻后直接與M37906的P6相連（布線時要特別注意該組引線要盡可能短，以提高系統的抗干擾性能）。上臂驅動電源正極（VUFB、VVFB、 VWFB）和下臂驅動電源負極（VUFS、VVFS、VWFS）通過自舉電路連到+15V，IPM的三個上臂控制電源端VP1和下臂控制電源端Vpc與+ 15V驅動電源直接相連。短路保護動作電壓設定值CIN與VNC之間加限流電阻，根據實際保護動作電壓的需要調整阻值。故障信號輸出端Fo與M37906 的P6OUTcut/INT4相連。輸出故障脈寬設定端CFO通過陶瓷電容與VNC相連，當選取22nF的電容時，對應的故障脈寬為1.8ms。IPM供電直流電源端P與+15V驅動電源連接。電源端N、上下臂GND端接模擬地。三相逆變輸出端U、V、W與負載電機的U、V、W連接。