專利名稱：一種應(yīng)急電源設(shè)備的控制模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及消防應(yīng)急電源領(lǐng)域，特別涉及應(yīng)急電源設(shè)備EPS的控制模塊。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的應(yīng)急電源設(shè)備EPS大多的控制系統(tǒng)由單片機(jī)、A/D變換電路、鎖存器、緩沖器等集成電路構(gòu)成，驅(qū)動(dòng)信號由PWM波發(fā)生器提供，PWM波發(fā)生器產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)信號經(jīng)接口電路去驅(qū)動(dòng)IPM功率模塊從而給供電負(fù)荷提供逆變電源，如

圖1所示。其工作原理如下單片機(jī)首先對PWM波發(fā)生器進(jìn)行初始化并預(yù)置電壓波形，電壓幅值及電流、頻率等參數(shù)，而數(shù)模轉(zhuǎn)換電路分別將輸入、輸出的三相電壓，輸出電流，頻率的實(shí)際取樣給定值，輸入到單片機(jī)。 由單片機(jī)進(jìn)行開環(huán)、閉環(huán)控制算法的運(yùn)算及數(shù)據(jù)處理模數(shù)信號的檢測，以及保護(hù)功能的邏輯判斷等處理后再去跟蹤PWM波發(fā)生器原預(yù)置的電壓、電流、頻率等參數(shù)。一旦出現(xiàn)過載、 過流等情況后需進(jìn)入延時(shí)保護(hù)程序流程。單片機(jī)一旦檢測到過流或過壓、欠壓信號，則關(guān)斷 PWM波發(fā)生器輸出的驅(qū)動(dòng)信號，從而保護(hù)IPM功率模塊或設(shè)備不被損壞。單片機(jī)對輸入、輸出電壓，輸出電流、頻率的調(diào)節(jié)處理是中斷處理方式。當(dāng)啟動(dòng)A/ D變換器后，需經(jīng)若干個(gè)時(shí)鐘周期后轉(zhuǎn)換才能結(jié)束，單片機(jī)CPU取走存入A/D變換器內(nèi)部三態(tài)鎖存器中的數(shù)據(jù)，再去跟蹤PWM波發(fā)生器原預(yù)置的電壓、電流、頻率等參數(shù)。因此，此種控制方式對各種參量取樣數(shù)據(jù)處理，其運(yùn)算速度不夠快，響應(yīng)時(shí)間較長，在實(shí)際應(yīng)用中仍然不夠完善，且有些參數(shù)無法預(yù)置到芯片中去。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服已有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種EPS控制模塊。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種全新的EPS控制模塊，包括采樣電路， 其特征在于，還包括數(shù)字信號處理DSP芯片，驅(qū)動(dòng)電路，所述采樣電路連接所述DSP芯片， DSP芯片連接所述驅(qū)動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)電路連接IPM功率模塊。所述DSP芯片還通過通信電纜連接上位機(jī)。有益效果由于DSP芯片具有很大的內(nèi)存容量，可預(yù)置多種參數(shù)。因此在程序設(shè)置時(shí)事先將輸入電壓的幅值、頻率、相位，輸出電壓的幅值、頻率、相位，輸出電流值各種參數(shù)預(yù)置到DSP芯片中。而各種模擬信號經(jīng)采樣電路后的實(shí)時(shí)值輸入到DSP芯片，DSP芯片內(nèi)部經(jīng)與預(yù)置值比對及數(shù)據(jù)塊速處理后，再經(jīng)接口電路給IPM模塊提供一個(gè)穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)信號。從而使IPM模塊始終工作在正常的區(qū)域內(nèi)，給用電負(fù)荷提供一個(gè)穩(wěn)定的逆變電源。由于DSP芯片具有超強(qiáng)的實(shí)時(shí)控制能力，能在極短的時(shí)間內(nèi)(ms級)對各種狀態(tài)能作出相應(yīng)的調(diào)控。同時(shí)大大簡化了電路，也提高了整機(jī)可靠性，又降低了成本且實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)智能化。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體說明。圖1為現(xiàn)有EPS控制控制模塊。圖2為本實(shí)用新型的EPS控制控制模塊。
具體實(shí)施方式
如圖2所示，本具體實(shí)施方式
將原有的單片機(jī)控制方案改為全數(shù)字式DSP控制方案，即由一塊TI公司生產(chǎn)的TMS320F2812 DSP芯片替換原有多個(gè)芯片的單片機(jī)系統(tǒng)， TMS320F2812是一片32位的高速DSP芯片，它采用的是高性能COMS技術(shù)，并采用哈弗總線結(jié)構(gòu)和硬件乘法器運(yùn)算方式，使得執(zhí)行運(yùn)算速度高達(dá)40MIPS，即每秒能執(zhí)行4千萬條指令。 能夠使控制器在具有集成電路固有抗干擾和歸一化優(yōu)勢的同時(shí)還具有像模擬電路一樣的極強(qiáng)的實(shí)時(shí)控制能力，同時(shí)還具有出眾的階越處理能力，對突發(fā)性的輸入階越及負(fù)載的突變，能夠及時(shí)識別處理。這就避免了不可恢復(fù)的保持動(dòng)作，尤其針對感性負(fù)載。由于DSP芯片具有很大的內(nèi)存容量，可預(yù)置多種參數(shù)。因此在程序設(shè)置時(shí)事先將輸入電壓的幅值、頻率、相位，輸出電壓的幅值、頻率、相位，輸出電流值(根據(jù)負(fù)載類別設(shè)值)等各種參數(shù)預(yù)置到芯片中。而各種模擬信號經(jīng)采樣電路后的實(shí)時(shí)值輸入到DSP芯片， DSP芯片內(nèi)部經(jīng)與預(yù)置值比對及數(shù)據(jù)塊速處理后，再經(jīng)接口電路給IPM模塊提供一個(gè)穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)信號。從而使IPM模塊始終工作在正常的區(qū)域內(nèi)，給用電負(fù)荷提供一個(gè)穩(wěn)定的逆變電源。這就大大簡化了電路，也提高了整機(jī)可靠性，又降低了成本且實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)智能化。同時(shí)，由于DSP芯片具有超強(qiáng)的實(shí)時(shí)控制能力，能在極短的時(shí)間內(nèi)(ms級)對下述各種狀態(tài)能作出相應(yīng)的調(diào)控。1.當(dāng)負(fù)載出現(xiàn)過載(或過流時(shí))，DSP芯片一旦檢測到此信號后，能及時(shí)調(diào)控驅(qū)動(dòng)信號或關(guān)閉驅(qū)動(dòng)信號，從而保持模塊不被損壞。同時(shí)發(fā)出聲、光報(bào)警。2.當(dāng)輸出頻率偏離規(guī)定值則DSP芯片及時(shí)調(diào)整脈寬寬度使輸出頻率控制在規(guī)定范圍內(nèi)。3.當(dāng)輸入市電電壓欠壓或過壓則DSP判斷為市電不正常，立即啟動(dòng)應(yīng)急逆變程序，給供電負(fù)荷繼續(xù)提供逆變電源。當(dāng)市電恢復(fù)正常時(shí)，DSP又能自動(dòng)轉(zhuǎn)換到正常的工作程序，供電負(fù)荷由市電供電。4.三相輸出應(yīng)急電源若給三相輸入負(fù)載設(shè)備供電，其輸出的任意一相缺相則DSP 判斷輸出不正常。三相負(fù)載回路自動(dòng)停止輸出，且發(fā)出聲、光故障報(bào)警信號。故障解除后自動(dòng)恢復(fù)到正常工作狀態(tài)。5. DSP能設(shè)置手動(dòng)和自動(dòng)二種控制狀態(tài)，在自動(dòng)控制狀態(tài)下能優(yōu)先插入手動(dòng)控制， 在手動(dòng)控制狀態(tài)下，可用密碼或鑰匙轉(zhuǎn)換到自動(dòng)控制狀態(tài)。再者，DSP中的有關(guān)數(shù)據(jù)通過液晶顯示屏可顯示以下信息輸入電壓和輸出電壓、 輸出電流、主電工作狀態(tài)、應(yīng)急工作狀態(tài)、充電狀態(tài)、電池組電壓。DSP具有超強(qiáng)的鑒別能力，能準(zhǔn)確判斷故障類型，且通過控制電路發(fā)出聲、光報(bào)警， 聲音信號可手動(dòng)消除。當(dāng)有新故障時(shí)，故障聲信號可再次啟動(dòng)。故障光信號在故障未排除前可以繼續(xù)保持。本實(shí)用新型已應(yīng)用到批量生產(chǎn)的EPS產(chǎn)品中，其產(chǎn)品的性能、可靠性、使用性均優(yōu)于單片機(jī)控制方案，且能實(shí)現(xiàn)多種控制功能及遠(yuǎn)程監(jiān)控。其產(chǎn)品完全滿足GB16806中所規(guī)定的各項(xiàng)要求，并經(jīng)國家消防認(rèn)證檢測中心檢測確認(rèn)。多種規(guī)格產(chǎn)品獲得了 3C證書。 最后所應(yīng)說明的是，以上具體實(shí)施方式
僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解， 可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種應(yīng)急電源設(shè)備的控制模塊，包括采樣電路，其特征在于，還包括數(shù)字信號處理 DSP芯片，驅(qū)動(dòng)電路，所述采樣電路連接所述DSP芯片，DSP芯片連接所述驅(qū)動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)電路連接IPM功率模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)急電源設(shè)備的控制模塊，其特征在于，所述DSP芯片還通過通信電纜連接上位機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)急電源設(shè)備的控制模塊，包括采樣電路，其特征在于，還包括數(shù)字信號處理DSP芯片，驅(qū)動(dòng)電路，所述采樣電路連接所述DSP芯片，DSP芯片連接所述驅(qū)動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)電路連接IPM功率模塊。本實(shí)用新型具有超強(qiáng)的實(shí)時(shí)控制能力，能在極短的ms級時(shí)間內(nèi)對各種狀態(tài)能作出相應(yīng)的調(diào)控。同時(shí)大大簡化了電路，也提高了整機(jī)可靠性，又降低了成本且實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)智能化。
文檔編號H02J9/00GK201956739SQ20102068885
公開日2011年8月31日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者林睦清 申請人:武漢帕沃電源設(shè)備制造有限公司