IR2130驱动其中1个桥臂的电路原理图如图3所示。C1是自举电容,为上桥臂功率管驱动的悬浮电源存储能量,D1可防止上桥臂导通时直流电压母线电压到IR2130的电源上而使器件损坏。R1和R2是IGBT的门极驱动电阻,一般可采用十到几十欧姆。R3和R4组成过流检测电路,其中R3是过流取样电阻,R4是作为分压用的可调电阻。IR2130的HIN1~HIN3、LIN1~LIN3作为功率管的输入驱动信号与TMS320F8335的PWM连接,由TMS320F8335控制产生PWM控制信号的输入,FAULT与TMS320F8335引脚PDPINA连接,一旦出现故障则触发功率保护中断,在中断程序中封锁PWM信号。
图3 IR2130驱动其中1个桥臂的电路原理图
输出滤波模块
采用SPWM控制的逆变电路,输出的SPWM波中含有大量的高频谐波。为了保证输出电压为纯正的正弦波,必须采用输出滤波器。本文采用LC滤波电路,其中截止频率取基波频率的4.5倍,L=12mH,C=10μF。
电压检测模块
电压检测是完成闭环控制的重要环节,为了精确的测量线电压,通过TMS320F28335的SPI总线及GPIO口控制对输入的线电压进行衰减/放大的比例以满足A/D模块对输入信号电平(0-3V)的要求。电压检测模块采用256抽头的数字电位器AD5290和高速运算放大器AD8202组成程控信号放大/衰减器,每个输入通道的输入特性为1MΩ输入阻抗+30pF。电压检测模块电路原理图如图4所示。
图4 电压检测电路原理图
系统软件设计
系统上电后按照选定的模式自举加载程序,跳转到主程序入口,进行相关变量、控制寄存器初始化设置和正弦表初始化等工作。接着使能需要的中断,启动定时器,然后循环进行故障检测和保护,并等待中断。主要包括三部分内容:定时器周期中断子程序、A/D采样子程序和数据处理算法。主程序流程图如图5所示。
图5 主程序流程图
定时器周期中断子程序
主要进行PI调节,更新占空比,产生SPWM波。定时器周期中断流程图如图6所示。
图6 定时器周期中断流程图