[发明专利]基于DSP28335直流无刷电机控制装置

说明书

技术领域

本发明属于直流无刷电机控制技术领域，更具体地说是一种直流无刷电机控制装置。 

背景技术

无刷直流电机以其高效率﹑小体积和易控制、显著的长寿命和可靠性等特点在调速领域显现优势，在要求高控制精度和高可靠性的场合如舰船推进、数控机床、机车牵引、电动汽车和家用电器等许多领域获得极为广泛的应用，成为各国学者的研究热点。而在许多场合需要电机完成正反转的动作，本发明装置就是为实现电机在短时间内正反转而设计的。利用DSP28335为数据核心处理单元，运用数字控制技术实现对直流无刷电机的控制。 

发明内容

发明目的 

本发明的目的在于为直流无刷电机提供一种控制装置，实现对直流无刷电机速度的控制，缩短电机的启动时间。

技术方案 

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种基于DSP28335直流无刷电机控制装置，其特征在于：包括电源模块、信号采集模块、信号调理模块、AD转换模块、以DSP28335为核心的数据处理单元、通讯模块、电机位置信号捕获模块、电机正反转指令捕获模块、隔离驱动电路、升压模块以及IGBT模块；信号采集模块连接信号调理模块，信号调理模块连接AD转换模块，AD转换模块连接以DSP28335为核心的数据处理单元，以DSP28335为核心的数据处理单元分别连接通讯模块、隔离驱动模块、电机位置信号捕获模块和电机正反转指令捕获模块，隔离驱动模块连接升压模块，升压模块连接IGBT模块，电源模块为上述各模块供电。

电源模块由220V交流电转5V、±12V、15V电源模块和5V转3.3V模块。 

信号采集模块为电流采集模块。 

信号调理模块是以LM358为核心组成的信号调理电路；AD转换模块是由电平转换电路和ADS8364外围硬件电路组成。 

以DSP28335为核心的数据处理单元由TMS320F28335浮点型数据处理器及其外围硬件电路组成。 

电机位置信号捕获模块是由安装在电机上面的霍尔盘和高速CMOS器件74HC14、CC384及其外围的限流电路组成。 

通讯模块由RS485和RS232通讯模块组成。 

电机正反转指令捕获模块是由外围遥控器件和74HC14、CC384及其外围的限流电路组成。 

隔离驱动电路是由74HC245和光耦器件HCPL-63N组成。 

升压模块是由2SC0108T2A0—17升压块及其外围硬件电路组成；IGBT模块选用的型号是SKM600GB066D。 

优点及效果 

本发明具有如下优点及有益效果：

（1）在AD转换模块采用了外部转换芯片ADS8364，该芯片是6通道16位的模数转换器，其共模抑制在50Hz时为80dB，具有很强的抗干扰能力。16位的采样精度相对于TMS320F28335的12位采样精度有了较大提高，提高了电压电流信号的采样精确度。

（2）在信号处理单元上选着是TI公司推出的TMS320F28335，该信号处理器增加了浮点运算内核，能够执行复杂的浮点运算，节省执行时间和存储空间，便于大量数据采集运算的进行。 

（3）该控制装置根据监测到的电压电流信号，实时改变发出的PWM的参数实现对直流无刷电机的控制；同时，该装置增加了利用遥控器和上位机控制直流无刷电机的控制装置，使得该装置既能应用在在线控制电机正反转操作也能运用在电机出场测试。 

（4）该控制装置安装简单，便于实现正反转控制；有效实现直流无刷电机正转、反转和正反转操作。 

附图说明

图1为本发明控制装置系统及和电机连接的基本组成框图； 

图2为本发明控制装置的电源原理图（5V转3.3V模块），注：5V、±12V、15V电源模块均有外界电源直接提供；

图3为本发明的电流信号采集实物接线图；

图4为本发明控制装置的信号调理电路；

图5为本发明控制装置的ADS8364转换模块的电路原理图；

图6为本发明控制装置的5V~3.3V的电平转换电路；

图7为本发明控制装置的电机位置信号捕获原理图；

图8为本发明控制装置的正反转信号捕获原理图；

图9为本发明控制装置的遥控器示意图；

图10为本发明控制装置的驱动隔离模块原理图；

图11为本发明控制装置的升压模块及外围电路图；

图12为本发明控制装置的IGBT接线图；