[发明专利]一种用于磁悬浮电机的开关功率放大器

摘要

本发明提供一种用于磁悬浮电机的开关功率放大器，涉及磁悬浮电机技术领域。本发明包括控制电路、驱动电路、两相三桥臂主电路、采样电路、滤波电路；控制电路包括DSP中央处理模块、FPGA模块；所述DSP中央处理模块包括AD转换器、控制算法模块；AD转换器与控制算法模块相连接；控制算法模块与FPGA模块相连接；FPGA模块包括数据锁存模块和n个PWM模块，数据锁存模块与n个PWM模块的输入端相连接；PWM模块的输出端与驱动电路的输入端相连接；驱动电路与两相三桥臂主电路相连接；两相三桥臂主电路与采样电路相连接；采样电路与滤波电路相连接；所述滤波电路的输出端与DSP控制器的AD转换接口相连接。该发明集成度更高、体积小、重量轻，实现了低能耗的要求。

主权项

1.一种用于磁悬浮电机的开关功率放大器，其特征在于：包括控制电路、驱动电路、两相三桥臂主电路、采样电路、滤波电路；/n所述控制电路包括DSP中央处理模块、FPGA模块；所述DSP中央处理模块包括AD转换器、控制算法模块；所述AD转换器用于对电磁线圈的电流信号和轴承的位移信号进行采样，并将转子位移信号和电流反馈信号进行数模转换生成转子位移模拟信号和电流反馈模拟信号，AD转换器的输出端与控制算法模块的输入端相连接；所述控制算法模块用于通过将转子位移信号与参考位置做差得到轴承偏移量，根据偏移量得到相应的控制电流信号；控制算法模块输出端与FPGA模块的输入端相连接；/n所述FPGA模块包括数据锁存模块和n个PWM模块，所述数据锁存模块用于储存DSP中央处理模块传输过来的控制电流信号，其输出端分别与n个PWM模块的输入端相连接；所述PWM模块的输出端与驱动电路的输入端相连接；/n所述驱动电路包括集成芯片UC1、集成芯片UC2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1、电容C2、二极管D1、开关管VT、变压器T，所述电阻R1的一端与集成芯片UC1相连接，电容C1的一端与集成芯片UC1相连接，电阻R1和电容C1接地，变压器T输入端与集成芯片UC1相连接，输出端与电阻R3并联后与集成芯片UC2相连接；集成芯片UC2与电阻R2相连接，D1与R2并联后连接在开关管VT栅极；驱动电路的输出端与两相三桥臂主电路相连接；/n所述两相三桥臂主电路包括6个开关管VT1-VT6、6个续流二极管D21-D26、电磁线圈X、电磁线圈Y；所述开关管VT1与D21并联，VT2与D22并联，VT3与D23并联，VT4与D24并联，VT5与D25并联，VT6与D26并联；电磁线圈X的一端分别与VT1的源极和VT4的漏极相连接，另一端分别与VT2的源极和VT5的漏极相连接，电磁线圈Y的一端分别与VT2的源极和VT5的漏极相连接，另一端分别与VT3的源极和VT6的漏极相连接；电磁线圈X和电磁线圈Y分别与采样电路相连接；/n所述采样电路包括霍尔传感器、LM393比较器、电阻R11、电阻R12、电容C11、电容C12、电容C13、电感L11；霍尔传感器的一端分别与两相三桥臂主电路的电磁线圈X和电磁线圈Y相连接，另一端与LM393比较器相连接、电阻R11与电阻R12串联后与LM393比较器并联，电阻R11的一端接电，电阻R12的一端接地，电容C13的一端与LM393比较器相连接，另一端接地，电容C11的一端与LM393比较器相连接，另一端接地，电感L11与电容C12串联，电感L11的另一端与LM393比较器相连接，电容C12的另一端接地；采样电路与滤波电路相连接；/n所述滤波电路的输出端与DSP控制器的AD转换接口相连接。/n