一种用于磁轴承系统基于空间矢量技术的开关功率放大器

摘要

一种用于磁轴承系统基于空间矢量技术的开关功率放大器，是一种用来对磁轴承线圈中的电流进行主动控制的装置，其主要包括控制器、隔离驱动电路、三桥臂功率主电路、电流检测电路、调理电路和A/D芯片。该数字开关功率放大器由控制器根据电流采样值与设定电流值的误差进行基于空间矢量技术的PWM调制，再将调制完成的PWM信号经隔离驱动电路控制三桥臂功率主电路中功率开关管的导通与关断，从而达到控制磁轴承线圈电流的目的。本发明实现了一种适用于磁悬浮飞轮磁轴承系统的数字开关功率放大器，具有功率管少，功耗低、电流纹波小的优点。

主权项

1、一种用于磁轴承系统基于空间矢量技术的开关功率放大器，其特征在于包括：控制器(1)、隔离驱动电路(2)、三桥臂功率主电路(3)、电流检测电路(4)、调理电路(5)、AD芯片(6)，其中：控制器(1)：完成AD芯片(6)对两磁轴承通道电流反馈信号的采样控制，由电流给定信号和电流反馈信号的误差按空间矢量法进行PWM调制，输出的PWM信号：PWM1～PWM6，送至隔离驱动电路(2)；隔离驱动电路(2)：输出与三桥臂功率主电路(3)相接，用于生成三桥臂功率主电路(3)中功率开关管(VT1～VT6)的栅极驱动信号(S1～S6)；三桥臂功率主电路(3)：由隔离驱动电路(2)输出的栅极驱动信号(S1～S6)控制上桥臂和下桥臂六个功率开关管(VT1～VT6)的导通与关断，从而在两个磁轴承线圈中生成与电流控制量成比例的电流输出；两个电流检测电路(4)：输出与调理电路(5)相接，输入与三桥臂功率主电路(3)相接，分别用于检测三桥臂功率主电路(3)的两个磁轴承线圈电流反馈信号；调理电路(5)：输出与AD芯片(6)相接，用于对两个电流检测电路(4)输出的电流反馈信号进行电平偏移和低通滤波；AD芯片(6)：输出与控制器(1)相接，在控制器(1)中FPGA的控制下，对调理电路(5)输出的两路电流反馈信号进行采样。