DSP异步电机直接转矩控制DTC系统(上位机+下位机程序) 第13页
5. 系统保护
(1) 设置死区时间
功率器件的存储效应使得它们在关断时必存在一个延迟时间即存储时间Tst，为了避免同一桥臂的两个功率器件发生直通，常常在其驱动电路中设置一个延迟时间Td(Td>>Tst)以保证器件开通时有一个安全时间，这个时间即为死区时间，通常用硬件电路（如RC电路）实现死区延时[32]。F240芯片提供了死区控制单元（DBTCON），使得用户通过设置死区控制寄存器的内容即可精确地设置死区时间。这种用软件实现死区延时的方法简化了硬件电路设计（硬件延时电路可省略），极大地方便了用户。
(2) 硬件保护电路
由于带负载能力所限，F240芯片CMP1～CMP6引脚产生的6路PWM脉冲不能直接驱动EXB840芯片，需要经过一些逻辑门电路才能去驱动EXB840芯片。显然，下列条件必须得到满足：
① 正常工作时，6路脉冲经过这些门电路，逻辑关系不能改变
② 当出现异常情况(例如过压，或者由于寄存器控制字写错而导致上，下管同时出现高电平)时，逻辑门电路能立即封锁6路PWM脉冲以保护功率管不被烧坏。
逻辑电路的原理图如图5-5所示（以一相为例）
由图可知， (x=1～6)，其中PWM1与PWM2、PWM3与PWM4、PWM5与PWM6分别是三相桥臂的某一对脉冲。
由于
正常工作时Vce为高，同一桥臂的每一对脉冲或者为反相，或者同为低（死区）。故 这时总有 一旦某对脉冲出现了同高现象（如PWM1=PWM2="1"），这时由于 使得 =0，使得PWMx'=0，同时功率驱动保护引脚也动作，使辣个PWM引脚输出高阻态。实践表明：所设计的逻辑电路非常灵敏有效，起了很好的保护作用。
图5-5 逻辑电路原理图
§5.3 系统软件设计
5. 3.1系统软件总体结构
本系统采用主从式计算机结构。其中，上位机完成多种管理功能，下位机则完成对电机的控制。上位机由第四章介绍的上位机程序改进而成，下位机则根据直接转矩控制算法对系统速度、转矩进行实时控制。下位机中的控制软件可分为两组程序模块－主程序和中断服务程序。主程序一般在完成初始化之后进入循环，以等待中断事件的发生；检测电流、转矩并发出6路PWM脉冲则在定时器下溢中断服务程序中完成。
此系统主要用到了三个中断：串口中断、功率驱动保护中断、通用定时器T1下溢中断。具体而言，串口中断处理从上位机发来的命令代码以完成相应的功能（如通讯握手，读取数据存储区内容等）；功率驱动保护中断用于保证电机驱动系统的安全操作：如果PDPINT引脚未被屏蔽，当其置低电平时会使相应的中断标志位EVIFRA[0]置位 ，从而将所有事件管理器输出脚置成高阻状态，这样就保证了系统的安全。通用定时器T1下溢中断则保证系统每隔一定时间（设置为120us），根据直接转矩控制算法算出应作用的电压矢量并发出6路PWM脉冲；本系统采用查询法在T1下溢中断服务程序内读取A/D转换结果，完成对两相电流的采样。
整个系统软件结构如图5－6所示。
图5－6 系统程序结构及各模块关系示意图
5.3.2 系统主程序模块
主程序模块主要完成初始化工作。包括：关闭看门狗，初始化时钟寄存器，与通用定时器相关的寄存器，全比较单元以及串口通讯模块等。主程序模块的流程图如图5－7所示。
需要指出的是：在指定正交解码脉冲单元（QEP）对码盘速度信号进行检测之前，必须先设置相应的I/O寄存器OCRB和PBDATDIR。这是因为用于接收速度信号的两个引脚QEP1与QEP2是复用引脚，在默认情况下被指定为数字I/O引脚；如果不通过相应的I/O寄存器将其设置为QEP单元脉冲输入引脚，将导致F240芯片对码盘脉冲的计数值始终为零。
图5－7 主程序模块初始化流程图
5.3.3 串行口中断服务程序模块
串行口中断服务程序的功能是：接收主机（上位机）发送来的命令，数据和参数，并进行适当的处理。数据包的格式与各命令的含义均与第四章§4.3节中所述的一致。为了能有效地实现此功能，串行口中断服务程序也必须严格按照第四章§4.3节中所介绍的通信协议进行编程。这样，串行口中断服务程序通过对命令码的识别，就可以完成读数据存储区，系统速度，电流的控制等一系列复杂的功能。
5.3.4 功率驱动保护中断
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