电机控制器硬件设计说明书.docVIP

电机控制器

硬件设计说明书

目录

TOC\o1-3\h\z\u280691引言 1

76611.1编写目的 1

167701.2背景 1

82991.3术语与缩写定义 1

127731.4参考资料 1

44242硬件概述 1

72582.1详细硬件资源需求 1

44492.2硬件资源需求归总 2

311742.3硬件框图 4

29712.4接口定义及器件说明 4

206743主控制板硬件设计说明 6

159453.1处理器及外围电路 6

307023.1.1处理器资源说明 6

227213.2数字量输入输出电路 6

40223.2.1数字量输出电路 6

57583.2.2数字量输入电路 7

59803.3模拟量采集电路 8

195963.3.1电流采集电路 8

243963.3.2电压采集电路 9

171643.3.3温度采集电路 10

273883.3.4第三相电流计算和总电流信号 12

174213.3.5硬件过压和硬件过流 13

99623.4硬件保护电路 14

210133.5PWM驱动电路 15

152253.6RS232通信和程序下载 16

194713.6.1原理及接口说明 16

193833.7参考电压电路 16

126603.7.1原理说明 16

100673.8电源系统设计 17

43254PCB设计规则 18

290074.1板布局要求 18

155194.2关键布线规则说明 18

23535其他 18

TOC\h\z\c表3531表1术语与缩写定义表 1

20825表2硬件资源需求 2

TOC\h\z\c图10794图1主控制板原理框图 3

13065图9IGBT内部的NTC电阻 10

3164图10外部温度检测电路 10

14819图11内部温度检测电路 11

661图12第三相电流和总电流计算电路 12

21496图13硬件过压和硬件过流电路 12

3387图14硬件保护电路 13

22553图15PWM驱动电路 14

9670图16RS232通信及接口图 15

22660图17参考电压电路图 16

9865图183.3伏供电电路图 17

引言

编写目的

背景

术语与缩写定义

参考资料

硬件概述

详细硬件资源需求

逆变器总体设计方案中，对主控制器的硬件需求如下：

描述

数量

技术要求

电平

模拟量

电流（IU、IV）

2

精度1%（暂定），外部输入2路，采用调理电路处理后，送3路模拟信号到MCU

输入电压范围±5V，须在板内调理为MCU所需电平

2路

电压(母线电压VPN、输出电压VOUT)

1

一路母线电压，

精度1%（暂定）

此信号输入电压范围-5V-0V，须在板内调理为MCU所需电平

温度（T+）

1

散热器温度范围0～120

0--5V，须在板内调理为MCU所需电平

数字量

继电器输出(1KMON)

1

输出信号，高电平有效

驱动能力10mA

高

风扇(输出)1FAN

1

输出信号

故障输出(RA)

1

输出信号

驱动能力3mA

刹车输入BRK

1

输入电平为3.3V

外部电路已处理为3.3V

复位输入FRST

1

驱动器复位

正转(1FOR)

1

外部输入信号

输入电平为5V，故硬件上需设计相应电路将信号降到3.3V电平

反转(1REV）

1

故障输入1SC

1

复位(备用)

1

停机(备用)

1

备用

4

硬件保护

过流

1

电路板使用一个接口(FS)，直接对PWM信号进行封锁，并将封锁信息和保护类型送MCU（占用MCU的引脚4个）

板内

母线过压

PWM信号

6

频率16KHz以下

5V，驱动能力10mA

PWM封锁信号（FS）

1

低电平有效

程序下载接口

1

采用公司成熟方案

2.5*4PIN端子

RS232接口

1

可用于程序下载以及通信

5V，不隔离，波特率9600

表SEQ表\*ARABIC2硬件资源需求

硬件资源需求归总

主控制器的硬件资源需求归类如下：

模拟量

数字量

通信

温度

电压

电流

输出

输入

PWM

485

232

需求

1

1

2

5

11

7

0

1

实际选取

1

1

2

7

13

7

0

1

表3硬件资源需求归总

表中：

温度量的输入为电压型式，工作