3 系统总体方案介绍

本通用变频器系统主要由凌阳十六位单片机SPMC75F2413A、三凌的IPM功率模组芯片PS21865A组成，系统框图如图 3-1。

                            图 3-1系统框图

    这个系统的功能：
    系统运行参数可调化，以适应不同应用的需要；
    拥有实时的信息和状态显示，主要用于当前系统的状态信息显示和人机接口的一部分；
    带有系统参数设置和控制用的键盘；
    拥有8个数字控制端口，以方便用户的远程操控，端口的具体功能可通过设置来更改；
    具备模拟控制接口；
    完备的系统保护功能，在系统异常时保护系统不受损坏；

系统工作流程：

主控MCU接收根据设置来自键盘和数字或是模拟接口的控制信息合成驱动电机驱动所用的驱动信号，信号经IPM功率变换后驱动电机。同时主控MCU会随时监视系统的运行，一旦出现异常便会立即保护，同时报警，以提醒用户进行处理。

4 系统硬件设计

系统驱动部分的电路原理图如图 4-1。其中PS21865A内部是一个三相的功率桥相应驱动电路，用于实现SPWM信号到驱动电机的功率变换功能。SPMC75F2413A 单片机的主要作用：
    1. 产生驱动电机所需的SPWM信号。
    2. 完成人机交互，方便用户对系统的控制。
    3. 处理相关的异常信息，确保系统的安全可靠。

SPMC75F2413A产生的三相互补的PWM信号经由芯片的IOB0～5输出，控制PS21865A的三相全桥电路，信号经功率合成放大后从 OUT_U、OUT_V、OUT_W三个端子输出并控制电机。同时，U相和W相的信号还会通过电流互感器，为系统控制提供电流传感信号。 SPMC75F2413A的IOB6是错误侦测输入端，通过对其传回信号的检测，一旦PS21865A出现工作异常（如过压、欠压、过流、过热），驱动硬件会立即禁止PS21865A工作，同时申请中断，请求CPU处理。

图 4-1中的电阻是上拉电阻，因PS21865A的故障输出信号是集电极开路输出的，同时这个信号是低有效的。

                     图 4-1系统电路原理图

由于其它模块属于通常的一些模块，此处不再详述。整个系统的结构还请参考图 3-1。

5 系统软件设计
    整个系统软件分为三部分：
    1. 电机的核心驱动程序，这部分主要是产生电机驱动所用的SPWM信号发生器，和一些相关的驱动服务程序；
    2. 系统控制程序；
    3. 人机接口界面程序；

该系统核心驱动部分的结构如图 5-1。在这里使用直接数字频率合成的方法去实现SPWM信号的产生，只不过是用PWM发生器替代了DAC。这部分结构（除PWM发生模块）将在PWM的周期中断中用软件实现。这里的调制系数计算和乘法器主要是为实现波形的幅度控制和电源波动补尝用的。