基于瑞萨R8C/2L 单片机的交流感应电机驱动电路的

基于瑞萨R8C/2L 单片机的交流感应电机驱动电路的设计

 

 

　　针对交流感应电机的控制特点，从功率驱动电路、速度检测、电路保护及EMC等方面进行了分析。控制器核心由低成本高性能的瑞萨单片机和三相功率驱动芯片IRS2136S组成，降低了变频控制器的成本。速度检测采用位置传感器，缩短了软件开发周期。在电路中增加的EMC措施，大大增加了系统的可靠性。该电路已在某些家电产品中得到应用，整机具有良好的稳定性和抗干扰性，通过了UL及国家家电安全标准检验。

 

　　随着电力电子技术和微控制器技术的飞速发展，现代交流变频调速系统技术在电机控制系统中的应用也越来越广，采用全控型器件IGBT的全数字控制的变频调速器已经实现了通用化，具有调速范围宽、调速精度高、动态响应快、运行效率高、操作方便等优点。变频调速器的普及应用提高了现代工业的自动化水平，提高了产品质量和劳动效率，最大限度地节约了能源，因此符合国家发展建设和谐、节约型社会的方针。

 

　　本文选用瑞萨公司推出的性价比较高的微控制器R5F21246，嵌入R8C／Tiny系列CPU内核，R8C／Tiny系列中的所有MCU都集成了片上闪存，具有高性能和很好的易用性，1MB地址空间，2KB片上数据存储FLASH，非常适合于空调、洗衣机、冰箱等家电应用以及交流伺服马达等工业控制应用等。

 

　　交流感应电机控制单元包括速度控制器、转矩和电流控制器等。Renesas单片机R5F21246以其价格低、功耗小、性能高、处理速度快等优点成为交流感应电机控制系统控制核心的一种趋势。功率驱动单元采用以驱动芯片IRS2136S，其内部不但集成了驱动电路，同时具有过电压、过电流、过热、欠电压等故障检测保护电路，当系统出现问题时能及时进行自我保护，提高了系统的可靠性。各采集信号经过反馈传输到R5F21246内部，进行精确、快速的处理后输出，以实现各个部件的实时控制。在主回路中还加入了软启动电路，以减小启动过程对驱动器的冲击。

 

　　为IGBT的温度检测电路。电路中R379为负温度系数热敏电阻NTC，当温度过高时R379阻值就变小。通过检测电路的电压输出故障信号反馈给单片机，经单片机分析处理后采取的措施对系统进行保护，如令驱动芯片停止工作，当温度恢复正常时再解除保护。