無位置傳感器的直流無刷電機控制系統設計與實現

　　2.1TMS320LF240x芯片簡介

　　TMS320LF240x系列DSP是TI公司為滿足大范圍的數字電動機控制（DMC）應用而設計的。該芯片具有高性能的16位定點DSP內核，采用改進的哈佛總線結構，具有專門的硬件乘法器，采用流水線操作，具有30MIPS的處理能力，大多數指令在單周期內即可執行完成。TMS320LF240x可以實現用軟件取代模擬器件，完成復雜的控制算法，方便地修改控制策略，修正控制參數，能滿足無傳感器直流無刷電機控制系統對實時控制的要求。

2.2DSP控制系統的硬件實現

　　DSP系統由TMS320LF2407A與仿真口（JTAG）等外圍電路構成。DSP內部已有32K字的FlashROM，但為了調試的方便（FlashROM中的程序不能設置斷點，且需專門的下載程序），外加了程序RAM，在程序經多次調試，成熟可靠時可寫人內部的FlashROM，通過設置相應的跳線，DSP復位時即可從內部的FlashROM來執行程序。DSP片上有544字的雙口RAM（DARAM），全部配置到數據空間，將程序中頻繁存取的變量分配到這部分雙口RAM中，以提高處理的速度。DSP片上還有2K字的單口RAM（SARAM）配置到數據空間，也用來存放臨時變量。

　　圖3是根據前述控制原理設計的基于DSP的直流無刷電機控制系統。該系統主要由直流無刷電機、功率變換器電路、電機轉子位置檢測電路、各種保護電路以及以TMS320LF240x為核心的數字控制器等構成，其中功率變換器電路由整流濾波電路、逆變器電路（IPM功率模塊）和相應的保護電路組成。

圖3DSP控制系統

　　逆變器電路中的IPM模塊集成了多種保護功能，如過電壓保護、欠電壓保護以及過流保護等，當達到保護閾值時，IPM模塊通過FO引腳輸出一個低電平信號，并將此低電平信號送入DSP的PDPINTx引腳，觸發功率驅動保護中斷，將所有PWM輸出引腳設置為高阻態，以此來關斷驅動信號，起到保護電路的作用。

　　轉子位置檢測電路采用1/2電壓采樣法來實現，對電機的三相端電壓及直流母線電壓分別進行采樣，并將采樣結果送入比較器進行比較，從而得到過零點的時刻，其結果送入DSP的捕捉端口中。