项逆变器驱动电路简单研究

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1、PMSMpermanentmagnetsynchronousmotor永磁同步电机驱动电路的硬件研究对应的是BLDC：brushlessDCmotor具有梯形波反电势的无刷直流电机优点：（1）PMSM起动牵引力大（2）PMSM本身的功率效率高以及功率因素高；（3）PMSM直驱系统控制性能好；（4）PMSM发热小，因此电机冷却系统结构简单、体积小、噪声小；（5）PMSM允许的过载电流大，可靠性显著提高；（6）在高速范围中电机噪声明显降低；（7）系统传动损耗明显降低，系统发热量小；（8）系统采用全封闭结构，无传动齿轮磨损、无传动齿轮噪声，免润滑油、免维护；（9）

2、整个传动系统重量轻，簧下重量也比传统的轮轴传动的轻，单位重量的功率大；（10）由于电机采用了永磁体，省去了线圈励磁，理论可节能10%以上；（11）由于没有齿轮箱，可对装向架系统随意设计：如柔式装向架、单轴转向架，使列车动力性能大大提高。交流电输入及滤波变压器交流电压采样交流电流采集整流桥及PFC电路IPM模块电机电流采集主控芯片返回电路图AC_IN_LAC_Cin电源热敏电阻压敏电阻放电管热敏电阻作用：电路后有大电容，当电路接通时使得其相当于短路，会产生极大的电流。此时热敏电阻阻值增大缓冲电流，当电容正常工作后继电器向下导通，即短掉热敏电阻压敏电阻相当于一个

3、可变电阻和电容并联（如上），电容两侧电压不能突变，所以可以有效抑制干路的电压突变。它的接入也是行业标准放电管：当电压过高时，相当与短路滤波电容和电感：滤掉高频干扰单端反激式变压器瞬态抑制二极管——使两极间的电压箝位于一个预定值，保护线路器件，免受各种浪涌脉冲的损坏。CE7,L5滤波防止输出脉动过大精密可调基准电源及阻容网络荣国R83R84得到采样电压，与其自身的2.5V基准电压比较。若输出电压分压高于基准电压时，其阴极电位下降，作用于光耦，光耦副边电流增大当内部电阻R2接收到检测电流Is及反馈电流IFB后,2上的电压与内部0.23V的电压基准进行比较。高出时

4、,过流比较器会输出一个停止工作信号给RS触发器以关断MOS管相反，当VIPer22A的反馈控制脚失馈时,即:IFB为0时,VIPer22A将满负荷工作。CE5充电以在需要时提供反馈电流总结：从而比较器输出端的PWM信号对MOS管的开关控制实现对输出的稳定控制P点整流桥+PFC电路返回什么是PFCPFC的英文全称为“PowerFactorCorrection”，意思是“功率因数校正”，功率因数指的是有效功率与耗电总功率之间的关系，也就是有效功率除以耗电总功率的比值。基本上功率因数可以衡量电力被有效利用的程度，当功率因素值越大，代表其电力利用率越高。因此PFC电

5、路作用就是“提高功率因数”有功功率、无功功率、总功率、功率因数举例：总功率：电机供电电路中电流和电压乘积有功功率：电机的机械输出功率无功功率：电机为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率就称为无功功率功率因数：有功功率/总功率显然电机的功率因数小于1，而类似于电熨斗的纯阻性发热设备功率因数为1原因感性电路和容性电路中电流不能突变和电压不能突变，电压相位和电流的相位会有不同如电路中的电压为零的时候，电流可能不为零，此时的电流可能会倒灌如电网，使电网产生额外的开销的同时也会对其造成损害。PFC驱动电路整流桥IGBT控制IGBT的推挽输出一对三极管接入电感储能大电容

6、，给后面的负载提供电能，电感为其充电二极管前后电压波形注释：谐波——在实际的供电系统中，由于有非线性负荷的存在，当电流流过与所加电压不呈线性关系的负荷时，就形成非正弦电流。任何周期性波形均可分解为一个基频正弦波加上许多谐波频率的正弦波。谐波频率是基频的整倍数，例如基频为50Hz，二次谐波为100Hz，三次谐波则为150Hz。危害——增加了发、输、供和用电设备的附加损耗，使设备过热，降低设备的效率和利用率。PWM脉宽调制信号输入错误输出由于电容两侧电压不能突变和电感两侧电流不能突变的作用IGBT突然开和关可以抬高P点电压以应电机需要；；由于D4二极管单向导通，

7、电流波形如左图（尖峰式），会产生对系统有害的谐波。通过对IGBT复杂PWM的控制把其变成与前面类似的正弦波。即完成功率因数校正电流电压不同步了采样电流错误检测交流电压采集220V分压电阻防止电压过高通过集成运算放大器的虚短虚断计算，若没有下面的3.3V和GND的并联，ACVin为-1.6~+1.6的正弦波，因为后面接了芯片的AD采集，而其只能采集0~+3.3的范围，所以用接点处的+1.6V给其抬高至0~3.2V左右电流采集接到整流桥的负端采到的是整个直流回路的电流虽然采的是电流，但同样利用运放的虚短虚断原理计算出AC-C点电压=负8.2倍的AC-Cin的电压

8、，然后通过芯片采集的AC-C电压来反推出AC-Cin