图1 控制系统结构图
电路由电源模块,电压转化模块,FPCA模块,驱动电路模块,斩波电流、电压检测模块,绕组电流检测模块,A/D模块,通信模块,外扩存储器模块等部分组成。
首先,由FPGA产生5路PWM波,其中3路用于永磁无刷直流电机换相,1路用于斩波,另1路用于再生能耗调节制动电流。三相换相PWM经驱动电路控制电机的换相,这3路PWM只用于换相不进行调制,由斩波环节进行调制。
电机绕组电流经求偏、放大、滤波通过A/D(ADS7864)转换进人FPGA(XC3S200),经PID调节器控制电流环;同样,斩波电压电流经滤波通过A/D转换也进人FPGA。图2所示为FPCA的系统电路,XCF02S为FPGA XC3S200的配置芯片,TPS767D325是电源芯片,将+5V电源电压转换为+2.5V和+3.3V供给FPGA,电源芯片LM317将+5V电源电压转换为+1.2V供给FPGA;FPGA的时钟选为50MHz,晶体振荡器为50MHz有源晶振,输出的时钟信号电压
的高电平为+3.3V。
图2 斩波器电感电流检测电路
永磁无刷直流电机电枢电流检测信号调理电路和DC/DC BUCk变换器输出电压检测信号调理电路参见图3-16c和d,其功率电路如图3所示。
由FPGA实现的各个模块VHDL语言编写的功能程序代码参见附录部分。
[1]. ADS7864 datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/ADS7864_1076289.html.
[2]. XC3S200 datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/XC3S200_1133840.html.
[3]. XCF02S datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/XCF02S_1159084.html.
[4]. TPS767D325 datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/TPS767D325_891324.html.
[5]. LM317 datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/LM317_999428.html.
[6]. 16c datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/16c_2177775.html.
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