PWM开关电镀的驱动电路设计

　　TMS 320LF2407A提供了两个具有强大功能和性能的事件管理器模块EVA与EVB，这两个事件管理器在功能和寄存器映射／定义方面完全一致，极大地方便了开关电镀的运动控制和电力电子控制应用。宁波电子电镀厂应用其中的一个模块EVA，实现了四路全桥软开关移相驱动信号输出，如下图所示。

基于开关电镀的事件管理器模块的移相原理图

　　电源工作频率由通用定时器1的周期寄存器T1PR给定，计数寄存器T1CNT采用连续增／减计数模式。规定超前臂Q1与Q2为固定臂，于每周期固定相位180°互补输出PWM1和PWM2，由死区控制寄存器给出死区时间，避免上下臂直通并实现软开关。滞后臂Q3与Q4为移相臂，其移相角由比较寄存器CMPR2给定，同样输出180°互补并带死区的PWM3和PWM4。只有PWM1与PWM4、PWM2与PWM3同时为高时，电源才能传递功率。如图5所示，只要实时改变比较寄存器CMPR2的值并保证PWM3和PWM4相互180°互补，即可以控制电源输出的占空比。图中计数寄存器T2CNT与T1CNT同周期且相位差固定，起到启动AD并触发中断的目的，在中断程序中对反馈信号进行处理并实时改变比较寄存器CMPR2的值。

　　DSP的输出电平并不足以驱动功率开关管，且必须实现主电路与控制电路的隔离，所以必须设计后端驱动电路。图6为TLP250组成的光耦隔离IGBT栅极驱动电路，4个IGBT的栅极驱动电路独立且完全相同。图中TP1、TP2测试点为驱动信号输出端。当来自DSP的PWM信号为高电平时，IGBT的栅极得到一个＋15V的驱动信号而导通；当PWM低电平到来时，IGBT的栅极得到一个－7V的截至信号而关断。该驱动波形的上升和下降速度都在微秒以内，可以很好满足快速开关功率管的要求。