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基于TMS320F2812感应加热电源控制系统硬件电路的设计综述
1.1感应加热电源的总体结构
感应电源加热系统电源控制系统的主要总体硬件结构及其框架设计如表中图4-5a所示。其从基本结构上来说我们可以把它划分成作为两个很大的组成部分:一个就是控制电源管和主控制集成电路。主集成电路中三相不同可控电压整流滤波环节一般可以采用通过三相不同可控电压整流的转换方式，滤波后的环节一般可以采用全工厂型整流滤波，三相完全工频不控电流环节通过不控整流滤波环节通过进行不控整流，滤波后的环节通过进行交流滤波后，变为平滑的直流电并提供电路给整个逆变器滤波环节；完全逆变交流环节转换是一种可以采用单相完全交流桥式转换逆变器的电路，它把一个直流电的交流转变变换成一个具有更高滤波频率的逆变电流源并提供电路给逆变负载；直流负载转换是一种以LLC谐振为主要基础的直流负载转换形式。
该开关控制电路由以TMS320F2812为主要技术设计核心，结合过载电流驱动检测控制电路、过载整流过载欠压电路保护控制电路、故障报警信号驱动检测控制电路和带有开关控制元件的电路驱动控制电路等五个部分结构组成。电流信号检测驱动电路主要是一种可以用来从一个负载输入电流的一个频率上和脉冲跟踪信号中分别获取一个电流跟踪信号和一个频率上的脉冲跟踪信号并将其分别当做脉冲是一个频率信号追踪和脉冲跟溯的一个自动同步脉冲信号，它通过脉冲传感器进行检测并将电流信号流过后送到被人们称为脉冲感应信号线圈的脉冲信号元件i2，并且可以利用脉冲信号自动调理控制电路将其信号转化而成为DSP两个可以被自动接受的脉冲信号并在传递后送到一个捕获脉冲单元器件CAP1引脚，然后基于一个DSP自动跟踪实现一个频率跟踪追溯和移相PWM脉冲信号的跟踪同时自动发生，生成一个可以预期的移相PWM脉冲跟踪信号。它提供了送给一个输入开关单元器件的一个电压驱动保护电路，控制一个输入开关单元器件的导线接通和电压切断；过载电流过载超压电路保护驱动电路主要用途是一种用来对一个逆变器的一个输入负载电流信号进行过载电流过压保护、逆变器桥臂直通短路保护和负载谐振电容电压过压保护以及开关器件过电压保护；故障检测电路为系统提供其他保护措施，例如系统缺水、过热等。
三相工频S1
三
相工频
S1
D1
C2
S2
D2
L1
Cd
a
b
C
L
L2
R
S3
D3
C4
S4
D4
T
故障信号检测电路
电流检测电路
开关器件驱动电路
PWM CAP1
DSP
TMS320F2812
过流过压保护电
过流过压保护电路
图4-5a感应加热电源的整体结构
1.2外围电路的设计
由传统的感应式加热电源总体的结构图我们可以清楚地看到，以DSP内部作为主要核心的控制电路，大大简化了对系统内部硬件电路的设计，只需要在其上搭建一个相应的DSP外围电路。
(1)电流检测电路
感应式加热电源控制器系统在实际工作和运行过程中，硬件的滞后和对程序的执行效率等因素的影响常常会导致使得其产生的PWM信号远远滞后于一个同步信号，为了更好地实现两个信号之间的同步，就需要对其进行一定的相位补偿。这里我们采用外部电路进行补偿的一种检测方法，与对频率追踪的基准信号进行采样的检测电路有机地结合起来，得到的电流检测电路如下图图4-5b所示。
图4-5b电流检测电路
流过方波感应电压线圈的输出电流控制i2为正弦波，电流霍尔传感器经过检测后得到感应电流并经过电压采样器的电阻控制RW后即可获得一定的方波频率和感应电压同步信号，该方波的频率信号经由感应电压同步跟随控制电路与感应电压的同步比较后转换成方波追踪信号，输入至被方波捕获的电压控制电路单元中的CAP1引脚，作为一定频率和被追踪的电压同步控制信号。其中，二极管电路D1、电容电路C1电阻电阻R1和电容LM393构成了一个相位电阻补偿控制电路，调节电阻R1的相位电阻值，即可直接控制改变相位补偿电路相位的电阻大小。另外一个DSP的最高工作电压控制范围一般为3.3V，为了能够避免超高或者者说是太低的电压信号从一个DSP输出端口中不断进入，加了一个限幅电压控制电路。
(2)驱动电路
功率功率MOSFET开关是一种主要用于输入电压驱动控制的开关器件，输入稳压电流大和阻抗高，开关启动速度快，工作频率高，需要的特点是电压驱动控制功率小，驱动控制电路简单。选择采用IR公司的软件IR2118作为一个输出功率大于MOSFET的开关驱动控制元件，其它的驱动元件电路整体结构如软件图4-6所示。
图4-6功率MOSFET驱动电路
(3)过流过压保护电路
过流过压保护电路如图4-7所示。
图4-7过流过压保护电路
检测各个电阻信号分量需要被统计检测后得到的电阻信号降压数量，经过每次