[实用新型]一种应急电源设备的控制模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及消防应急电源领域，特别涉及应急电源设备EPS的控制模块。

背景技术

现有的应急电源设备EPS大多的控制系统由单片机、A/D变换电路、锁存器、缓冲器等集成电路构成，驱动信号由PWM波发生器提供，PWM波发生器产生的驱动信号经接口电路去驱动IPM功率模块从而给供电负荷提供逆变电源，如图1所示。其工作原理如下：单片机首先对PWM波发生器进行初始化并预置电压波形，电压幅值及电流、频率等参数，而数模转换电路分别将输入、输出的三相电压，输出电流，频率的实际取样给定值，输入到单片机。由单片机进行开环、闭环控制算法的运算及数据处理模数信号的检测，以及保护功能的逻辑判断等处理后再去跟踪PWM波发生器原预置的电压、电流、频率等参数。一旦出现过载、过流等情况后需进入延时保护程序流程。单片机一旦检测到过流或过压、欠压信号，则关断PWM波发生器输出的驱动信号，从而保护IPM功率模块或设备不被损坏。

单片机对输入、输出电压，输出电流、频率的调节处理是中断处理方式。当启动A/D变换器后，需经若干个时钟周期后转换才能结束，单片机CPU取走存入A/D变换器内部三态锁存器中的数据，再去跟踪PWM波发生器原预置的电压、电流、频率等参数。因此，此种控制方式对各种参量取样数据处理，其运算速度不够快，响应时间较长，在实际应用中仍然不够完善，且有些参数无法预置到芯片中去。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服已有技术的缺点，提供一种EPS控制模块。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种全新的EPS控制模块，包括采样电路，其特征在于，还包括数字信号处理DSP芯片，驱动电路，所述采样电路连接所述DSP芯片，DSP芯片连接所述驱动电路，所述驱动电路连接IPM功率模块。

所述DSP芯片还通过通信电缆连接上位机。

有益效果：由于DSP芯片具有很大的内存容量，可预置多种参数。因此在程序设置时事先将输入电压的幅值、频率、相位，输出电压的幅值、频率、相位，输出电流值各种参数预置到DSP芯片中。而各种模拟信号经采样电路后的实时值输入到DSP芯片，DSP芯片内部经与预置值比对及数据块速处理后，再经接口电路给IPM模块提供一个稳定的驱动信号。从而使IPM模块始终工作在正常的区域内，给用电负荷提供一个稳定的逆变电源。

由于DSP芯片具有超强的实时控制能力，能在极短的时间内（ms级）对各种状态能作出相应的调控。同时大大简化了电路，也提高了整机可靠性，又降低了成本且实现了系统智能化。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步具体说明。

图1为现有EPS控制控制模块。

图2为本实用新型的EPS控制控制模块。

具体实施方式

如图2所示，本具体实施方式将原有的单片机控制方案改为全数字式DSP控制方案，即由一块TI公司生产的TMS320F2812 DSP芯片替换原有多个芯片的单片机系统，TMS320F2812是一片32位的高速DSP芯片，它采用的是高性能COMS技术，并采用哈弗总线结构和硬件乘法器运算方式，使得执行运算速度高达40MIPS，即每秒能执行4千万条指令。能够使控制器在具有集成电路固有抗干扰和归一化优势的同时还具有像模拟电路一样的极强的实时控制能力，同时还具有出众的阶越处理能力，对突发性的输入阶越及负载的突变，能够及时识别处理。这就避免了不可恢复的保持动作，尤其针对感性负载。

由于DSP芯片具有很大的内存容量，可预置多种参数。因此在程序设置时事先将输入电压的幅值、频率、相位，输出电压的幅值、频率、相位，输出电流值（根据负载类别设值）等各种参数预置到芯片中。而各种模拟信号经采样电路后的实时值输入到DSP芯片，DSP芯片内部经与预置值比对及数据块速处理后，再经接口电路给IPM模块提供一个稳定的驱动信号。从而使IPM模块始终工作在正常的区域内，给用电负荷提供一个稳定的逆变电源。这就大大简化了电路，也提高了整机可靠性，又降低了成本且实现了系统智能化。

同时，由于DSP芯片具有超强的实时控制能力，能在极短的时间内（ms级）对下述各种状态能作出相应的调控。

1.     当负载出现过载（或过流时），DSP芯片一旦检测到此信号后，能及时调控驱动信号或关闭驱动信号，从而保持模块不被损坏。同时发出声、光报警。

2.     当输出频率偏离规定值则DSP芯片及时调整脉宽宽度使输出频率控制在规定范围内。