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1、!""#年#!月陕西工学院学报$%&’!""#第#(卷第)期*+,-./0+123//.456.7858,8%+19%&3.+0+:;<+0’#(=+’)［文章编号］#""!>?)#"（!""#）")>""#?>"?一种数字式直流@AB控制器王春侠（陕西工学院电气工程与自动化系，陕西汉中(!?""?）［摘要］提出一种适用于三种C型可逆直流@AB变换器控制模式，并且具有共态锁存保护功能的数字式@AB控制器，给出了硬件工作原理图和软件流程图。［关键词］脉宽调制；控制器；数字式［中图分类号］9B?D?；9@?E
2、D［文献标识码］F#引言随着电力电子技术和微型计算机应用技术的发展，采用大功率晶体管（I9J）或其他全控式电力电子器件，基于脉冲宽度调制（@AB）技术的高精度、快响应、强可靠性的数字直流调速系统得到了迅速发展和广泛应用。在这种直流@AB调速系统中，@AB控制电路是其重要组成部分。常规的数字式直流@AB控制器一般由厂家生产提供，使用方便，但不能直接满足用户的实际需要，现在正处于发展研究阶段。本文提出一种可以自由选择三种控制模式之一、具有共态锁存保护功能的数字式直流@AB控制器，并对其工作原理进行了讨论分析。
3、该控制器不但适用于中、小功率仪器仪表的伺服系统，而且可以作为大功率电力传动系统的控制电路硬件，有很大的灵活性和适应性，有一定的实用价值。!电路构成及其工作原理数字式直流@AB控制器的工作原理框图如图#所示。主要环节由数字式@AB信号生成环节、共态锁存保护环节、控制模式选择环节和光电耦合隔离环节等四大部分构成。数字式直流@AB控制图#数字式直流@AB控制器工作原理图器的电路原理图如图!所示。!’#数字式@AB信号生成环节用BK2>G#系列单片机内定时／计数器9"的溢出中断来产生@AB信号。工作原理是，给定脉
4、冲周期9，通过改变周期9内高电平持续时间和低电平持续时间来改变@#’"口输出信号“L@AB”的占空比（8#／9）和@#’#口输出信号“>@AB”的占空比（8!／9，8!M9>8#），从而达到脉宽调制的目的。由于一个脉冲周期内既需要对“L@AB”高电平（亦即“>@AB”低电平）持续时间8#定时，又需要对“L@AB”低电平（亦即“>@AB”高电平）持续时间8!定时，因此要形成一个周期需要两次中断。定时／计数器9"的中断服务程序流程图如图?所示。其中标志位N0/:M#？由主程序设定，为了强调一个脉冲周期的完整性
5、，将其画在定时／计收稿日期：!""#>"G>"D万方数据作者简介：王春侠（#H(">），女，陕西眉县人，陕西工学院讲师，主要研究方向为数字控制。·-+·陕西工学院学报第-1卷图!数字式直流"#$控制器电路原理图数器%&的中断服务程序流程图中。!(!共态锁存保护环节考虑到)%*存储时间的影响，为了防止如图+所示,型桥路中同侧对管%-和%!（或%’和%+）在电动机轻载时交替切换引起共态导通发生短路，"#$信号生成环节在"-(&口产生的“."#$”信号和在"-(-口产生的“/"#$”信号不能直接分配到)%*功率
6、转换桥的桥臂上。共态锁存保护环节便是在同侧桥臂的驱动脉冲之间设置延时环节，配合续流二极管0!和0’（或0+和0-）保证同侧的两个)%*瞬时关断，延迟开通。延时环节电路是由一只0触发器1+231+和两只与门1+23&4图’定时／计算数%&的中断服务流程图构成，如图!所示，其中0触发器的触发信号526由单片机内的定时／计数器%-（%-工作于方式!）产生，从"-(!口输出，通过修改触发信号526的频率可以改变延时时间。延时环节电路的工作波形如图7所示。图+,型"#$变换器电路图7共态锁存保护环节工作波形!(’控
7、制模式选择环节为了扩大应用范围，使控制器不但适用于中、小功率仪器仪表的伺服系统，而且可以作为大功率电力传动系统的控制电路硬件，设置了控制模式选择环节，控制模式选择环节的实现电路是由三只八选一数据选择器1+23-7-构成，如图!所示。按照表-改变8!、8-、8&端的给—定值，就可以在三只八选一数据选择器的输出端9-、9!、9’和9’端分配到不同的脉冲或电平信号，从而万方数据实现三种控制模式的自由选择。其中!:端信号由主回路保护环节提供，“;”表示任第’期王春侠一种数字式直流*+,控制器·!3·意电平。表!控
8、制模式选择环节功能表!"#$#!#%&!&$&’(工作模式&’%%%%)*+,"(*+,"(*+,")*+,"双极模式%%%!)*+,"(*+,"%!单极模式正转%%!%)*+,"(*+,"!%单极模式反转%%!!)*+,"%%!单极受限模式正转%!%%%(*+,"!%单极受限模式反转!---%%%%不工作其他%%%!不工作$./光电耦合隔离环节为了实现*+,控制信号和主回路强电信号的电气隔离，三只八选一数据选择器0/12!3
