[实用新型]基于DSP与单片机三相可逆变流器及其故障诊断系统

权利要求书

1.一种基于DSP与单片机三相可逆变流器及其故障诊断系统，它包括电网和负载，其特征在于它是由隔离变压器、交流滤波器、交流电流传感器、IGBT桥式功率变换电路、直流滤波器、直流电压传感器、驱动电路、信号调理电路、DSP控制器、同步采样与滤波电路、单片机及其外围串行通信最小系统电路，以及PC数据库系统组成；所说的隔离变压器输入端连接三相电网电压的输出端，其输出端连接交流滤波器的输入端和信号调理电路的输入端；所说的交流滤波器的输出端连接IGBT桥式功率变换电路的输入端和交流电流传感器的输入端；所说的交流电流传感器的输出端与直流电压传感器的输出端均连接到信号调理电路的输入端；所说的DSP控制器的输出端连接到驱动电路的输入端，其输入端连接到信号调理电路的输出端；所说的IGBT桥式功率变换电路的输出端连接直流滤波器的输入端；所说的直流滤波器的输出端连接直流电压传感器的输入端和负载的输入端；所说的同步采样与滤波电路的输入端连接信号调理电路的输出端，其输出端连接单片机及其外围串行通信最小系统电路的输入端；所说的单片机及其外围串行通信最小系统电路的输出端连接PC串口的输入端，反馈信息经PC串口连接并传输至PC数据库系统。

2.根据权利要求1所说的一种基于DSP与单片机三相可逆变流器及其故障诊断系统，其特征在于所说的隔离变压器采用三角形/星形的绕组形式。

3.根据权利要求1所说的一种基于DSP与单片机三相可逆变流器及其故障诊断系统，其特征在于所说的交流滤波器包括电抗器；所说的直流滤波器采用电解电容结构。

4.根据权利要求1所说的一种基于DSP与单片机三相可逆变流器及其故障诊断系统，其特征在于所说的交流电流传感器和直流电压传感器均采用霍尔元件。

5.根据权利要求1所说的一种基于DSP与单片机三相可逆变流器及其故障诊断系统，其特征在于所说的IGBT桥式功率变换电路包括6个IGBT和6个二极管，各元器件间为常规连接，即每两个IGBT一组串接在一起，每个IGBT上反并联上一个二极管，组成三相桥。

6.根据权利要求1所说的一种基于DSP与单片机三相可逆变流器及其故障诊断系统，其特征在于所说的驱动电路包括R20、R21、R22、R23、R24、运算放大器LM311，各元器件间为常规连接，即R20一端连接到运算放大器LM311的反向输入端，另一端连接到参考电压；R23的一端连接到LM311的反向输入端，另一端接地；R21一端接DSP信号，另一端接LM311的正向输入端；LM311的输出端接入R22和R24，R22的另一端接LM311的正电源输入端，R24的另一端接地，R24的调压端接IGBT。

7.根据权利要求1所说的一种基于DSP与单片机三相可逆变流器及其故障诊断系统，其特征在于所说的信号调理电路是由R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、以及运算放大器CA3140组成；其中，R10、R11并接于运算放大器的反相端，再与R13串接；R15、R16串联构成同相比例运算放大电路；R12、R14串接于运算放大器的同相端。

8.根据权利要求1所说的一种基于DSP与单片机三相可逆变流器及其故障诊断系统，其特征在于所说的DSP控制器是由DSP控制器及其外围电路组成；包括TI的TMS320F2812控制芯片，晶体振荡器以及阻容元件。

9.根据权利要求1所说的一种基于DSP与单片机三相可逆变流器及其故障诊断系统，其特征在于所说的同步采样与滤波电路是由数/模转换电路和脉冲信号时钟发生器组成；所说的数/模转换电路是由A/D转换芯片MAX156，起稳压作用的电容C1、C3、C5，以及起滤除高次谐波作用的C0、C2、C4组成；其中，C0和C1并联后一端接地，另一端连接转换芯片的VDD端口，C2和C3并联后一端接地，另一端同时连接转换芯片的REFOUT端口和REFIN端口，C4和C5并联后一端接地，另一端连接转换芯片的VSS端口；所说的脉冲信号时钟发生器是由多谐振荡器及其外围电路组成；其中，为转换器MAX156A/D提供时钟脉冲信号的多谐振荡器为定时器NE555；所说的外围电路包括电阻R3、R5、电容C6、C20，其中R3一端连接+VCC，另一端连接R5，R5再连接C20。

10.根据权利要求1所说的一种基于DSP与单片机三相可逆变流器及其故障诊断系统，其特征在于所说的单片机及其外围串行通信最小系统电路是由PC的串行接口、电平转换电路以及单片机最小系统组成；所说的PC的串行接口的外围引脚电路连接关系为：PC串行接口的引脚5接地；用来发送信号的引脚3接串口电平转换芯片MAX232的引脚11，用来接收信号的引脚2接电平转换芯片MAX232的引脚12；所说的用于实现PC的RS232电平到单片机的TTL电平转换的电平转换电路是由用于实现PC机与单片机之间通信的电平转换芯片MAX232、C8、C9、C10、C11组成；其中，C8的正端接电平转换芯片MAX232的引脚15，负端接引脚6；C9的正端接电平转换芯片MAX232的引脚1，负端接引脚3；C10的正端接电平转换芯片MAX232的引脚4，负端接引脚5；C11的正端接电平转换芯片MAX232的引脚2，负端接引脚16；电平转换芯片MAX232通过引脚11接收PC的RS232信号，然后转换为TTL信号后通过引脚14传送给单片机；单片机TTL信号经电平转换芯片MAX232的引脚13送入MAX232，转换为RS232电平后通过引脚12输送到PC；电平转换芯片MAX232；所说的单片机最小系统是由电容C7、C12、C13、晶振Y7与电阻R1组成；其中，单片机的引脚31、引脚40接+5V电压；单片机的引脚9通过电容C7接+5V电压，然后再通过电阻R1接地；单片机的20引脚接地；单片机的引脚18、19外接晶振，并通过C12、C13滤波；用来收发信号的单片机的串行通信端口RXD、TXD，即引脚10、11分别接电平转换芯片MAX232的引脚14、13；单片机采集到的信号通过串行通信的方式和PC机交互。