[发明专利]一种永磁同步电机驱动控制系统

权利要求书

1.一种永磁同步电机驱动控制系统，其特征在于，所述系统包括：控制单元、检测单元、驱动单元，所述控制单元对整体系统进行控制，针对电平转换、通信电路、电源分配进行管理，所述检测单元对电压信号、电流信号、正余弦编码器信号以及温度信号进行处理，所述驱动单元对电路进行整流、滤波、逆变以及能耗制动，完成控制驱动，通过通信接口与上位机连接，上位机完成监控。

2.如权利要求1所述的一种永磁同步电机驱动控制系统，其特征在于，所述控制单元包括：DSP主控模块、FPGA协处理模块、电平转换模块、通信接口模块和电源管理模块；

所述DSP主控模块包括第一晶振电路、DSP供电与复位电路、JTAG调试接口电路、启动模式选择电路、ADC参考电压电路、基板接口电路；

所述第一晶振电路采用外部无源晶振作为整个系统的时钟输入，根据用户手册选择范围为25pF的电容对频率进行微调，并配置DSP芯片的时钟控制寄存器，使系统时钟频率配置在100MHz；

所述DSP供电与复位电路对片上晶振、SRAM、模拟电源进行3.3V供电，对数字电源进行3.3V和1.2V供电，电源管理芯片输入为5V，通过控制相应引脚的高低电平，发出复位信号，实现DSP芯片的复位；

所述JTAG调试接口电路通过使用仿真器实现DSP程序的在线调试及下载；

所述ADC参考电压电路为ADC提供所需电压，在输入端并联电容改善瞬态响应，在输出端并联不同容量的电容改善负载瞬态响应。

3.如权利要求2所述的一种永磁同步电机驱动控制系统，其特征在于，所述FPGA协处理模块对DSP输出的6路上下桥臂PWM信号的互锁逻辑判断，与DSP主控芯片进行数据通信以及对故障信号进行快速响应，FPGA协处理模块包括第二晶振电路、FPGA供电电路、FPGA调试接口电路；

所述第二晶振电路采用有源晶振产生时钟信号，在时钟信号输出端设置匹配电阻；所述FPGA供电电路提供1.2V，2.5V，3.3V三种电压；所述FPGA调试接口电路用于进行程序的调试下载，提供了JTAG和ASP两种下载方式。

4.如权利要求2所述的一种永磁同步电机驱动控制系统，其特征在于，所述电平转换模块采用集成电压转换芯片实现电平转换功能，集成电压转换芯片为带3态输出的低电压8位双通道电源转换收发器；所述通信接口模块进行主控系统、驱动系统与外设之间的信息交互，通过上位机，用户可以发送调速指令实现超高速电机的调速工作；上位机通过接收驱动系统发出的运行数据，可以实时监测电机的运行状态；所述电源管理模块对电源进行稳压处理，为不同的芯片提供不同的电压输出。

5.如权利要求1所述的一种永磁同步电机驱动控制系统，其特征在于，所述检测单元包括母线电压信号调理电路、电流信号调理电路、正余弦编码器信号调理电路和温度信号调理电路；

所述母线电压信号调理电路设置有低通滤波器减少母线电压信号受到的高频干扰，还设置有稳压管，防止电压信号调理电路出现异常情况造成AD输入端口损坏。

6.如权利要求5所述的一种永磁同步电机驱动控制系统，其特征在于，所述电流信号调理电路采用霍尔电流传感器进行母线电流检测和三相定子电流检测，将霍尔电流传感器输出的原始电流信号调理成为DSP可以采样的电压信号，霍尔电流传感器原始输出信号首先经过采样电阻将电流信号转换成-1.5V～+1.5V的电压信号，经过反向比例放大电路和反相加法电路之后得到电压范围为0V～+3V输出信号，最后经过稳压滤波后输出到DSP的AD端口。

7.如权利要求5所述的一种永磁同步电机驱动控制系统，其特征在于，所述正余弦编码器信号调理电路中采用滞回比较器将正弦信号转换为方波信号；所述温度信号调理电路采用多谐振荡电路测量热敏电阻阻值，得到相应的温度信息。