CN205792342U - 基于火线通讯的变频器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于火线通讯的变频器，包括控制和功率板、电源模块、按键显示模块和火线通讯板；控制和功率板上设置有整流模块、滤波模块、变频模块、驱动模块、电机控制芯片、CPLD芯片和采样电路；整流模块、滤波模块和变频模块依次电连接，CPLD芯片、电机控制芯片、驱动模块和变频模块依次电连接，变频模块、采样电路和电机控制芯片依次电连接；按键显示模块和火线通讯板均与电机控制芯片电连接，滤波模块、电源模块和电机控制芯片电连接。本实用新型把火线通讯技术用于变频器，传输速率快；支持点到点的直接通信，避免了各种因中央处理单元而造成的通信延迟，使高性能的同步应用成为可能；拆除或增添一个变频器的操作非常方便。

Description

基于火线通讯的变频器

技术领域

本实用新型属于变频器技术领域，具体涉及一种基于火线通讯的变频器。

背景技术

现有的变频器之间的通讯技术已经有一定的发展，但基本还是采用CAN、PROFIBUS、RS232、RS485、CANOPEN等现场总线进行通讯，这些通讯方式由于自身的数据传输能力和通信节点的限制，都存在一定的问题。基本都采用主从通讯方式，数据交换只能是主机与从机之间进行，从机与从机之间不能直接交换数据，必须要通过中央计算机才能进行交换；而且通讯速率一般比较低(小于1Mbps)，从而限制了传输数据量和数据的实时性，尤其在高性能多机同步控制的应用中，对于需要多机同步的控制就不能满足要求。

火线(FireWire)技术多用于视频传输，在变频器上尚无相近的方案。火线的数据传输速率高达400Mbps，比大部分工业串行总线快3个数量级。火线是一种真正的“对等”(peer-to-peer)连接技术，使之可以实现两台或多台火线周边设备之间的直接通讯。火线不仅能够传输数据，还具有强大的传输功率(最高45W，最大电流1.5A，最大电压30V)，这意味着许多设备不需电源线和适配器即可通过火线电线传输，它可以直接从计算机为许多火线周边设备供电，甚至为这些外设的电池充电。火线用户可透过不同方式将设备串联在一起，无需SCSI式终结器，设置非常简单，用户可在一个简单的链条中连接几台设备，也可增加集线器，在一根火线总线中挂接最多63台设备，且连接断接都是可以立即实现的，用户拆除或增添一个火线设备时不需关闭电脑，也不需安装驱动器、分配ID号或连接终端连接器。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种传输速率快的基于火线通讯的变频器。

为实现以上目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种基于火线通讯的变频器，包括控制和功率板、电源模块、按键显示模块和火线通讯板；所述控制和功率板上设置有整流模块、滤波模块、变频模块、驱动模块、电机控制芯片、CPLD(Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)芯片和采样电路；所述整流模块、滤波模块和变频模块依次电连接，所述CPLD芯片、电机控制芯片、驱动模块和变频模块依次电连接，所述变频模块、采样电路和所述电机控制芯片依次电连接；所述按键显示模块和火线通讯板均与所述电机控制芯片电连接，所述滤波模块、电源模块和电机控制芯片电连接。

所述变频模块与外部的电机电连接；三相交流电从所述整流模块进入，经所述滤波模块处理后输出至所述电源模块和变频模块；所述电源模块给所述电机控制芯片供电；所述变频模块将处理后的电流输出至电机使电机工作；所述采样电路从所述变频模块的输出端进行采样，并将采样得到的电信号反馈至所述电机控制芯片；所述电机控制芯片通过所述驱动模块控制所述变频模块的工作。

所述火线通讯板包括逻辑信号处理电路、链路层芯片、物理层芯片和连接端口；所述连接端口、物理层芯片、链路层芯片和逻辑信号处理电路依次电连接，所述链路层芯片和逻辑信号处理电路均与所述电机控制芯片电连接。

所述连接端口包括第一端口、第二端口和第三端口。

所述链路层芯片采用型号为TSB12LV32的芯片，所述物理层芯片采用型号为TSB41AB3的芯片。

所述变频模块为IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)模块。

本实用新型采用以上技术方案，把火线通讯技术用于变频器，传输速率快；变频器之间无主从之分，支持点到点的直接通信，不需要计算机存在，因而避免了各种因中央处理单元而造成的通信延迟，使高性能的同步应用成为可能。本实用新型提供的变频器之间的连接或者断开都是可以立即实现的，用户拆除或增添一个变频器时不需进行安装驱动器、连接终端连接器等操作，使用非常方便。

附图说明

图1是本实用新型提供的基于火线通讯的变频器的电路框图；

图2是本实用新型提供的基于火线通讯的变频器中的火线通讯板的电路框图。

图中：1、控制和功率板；11、整流模块；12、滤波模块；13、变频模块；14、驱动模块；15、电机控制芯片；16、CPLD芯片；17、采样电路；2、电源模块；3、按键显示模块；4、火线通讯板；41、逻辑信号处理电路；42、链路层芯片；43、物理层芯片；44、连接端口；441、第一端口；442、第二端口；443、第三端口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型提供了一种基于火线通讯的变频器，包括控制板1、电源模块2、按键显示模块3和火线通讯板4；控制和功率板1上设置有整流模块11、滤波模块12、变频模块13、驱动模块14、电机控制芯片15、CPLD芯片16和采样电路17；整流模块11、滤波模块12和变频模块13依次电连接，CPLD芯片16、电机控制芯片15、驱动模块14和变频模块13依次电连接，变频模块13、采样电路17和电机控制芯片15依次电连接；按键显示模块3和火线通讯板4均与电机控制芯片15电连接，滤波模块12、电源模块2和电机控制芯片15电连接。按键显示模块3采用触摸显示屏，变频模块13为IGBT模块。

控制和功率板1的核心为一颗32位电机控制芯片和一颗CPLD芯片，芯片产生六路PWM调制信号，从而驱动与电源模块2相连的IGBT模块的开关动作，达到控制电机的目的。为了实现与其它变频器或者上位机之间的数据交换，达到同步控制的目的，将一个火线通讯板4与控制板1相连接。

变频模块13与外部的电机电连接；三相交流电从整流模块11进入，经滤波模块12处理后输出至电源模块2和变频模块13；电源模块2给电机控制芯片15供电；变频模块13将处理后的电流输出至电机使电机工作；采样电路17从变频模块13的输出端进行采样，并将采样得到的电信号反馈至电机控制芯片15；电机控制芯片15根据采样电路17的反馈生成六路PWM调制信号输出至驱动模块14，通过驱动模块14控制变频模块13的工作。

如图2所示，火线通讯板4包括逻辑信号处理电路41、链路层芯片42、物理层芯片43和连接端口44；连接端口44、物理层芯片43、链路层芯片42和逻辑信号处理电路41依次电连接，链路层芯片42和逻辑信号处理电路41均与电机控制芯片15电连接。逻辑信号处理电路41用于处理读、写、时钟等逻辑信号。链路层芯片42采用型号为TSB12LV32的芯片，用于链路层控制；物理层芯片43采用型号为TSB41AB3的芯片，用于物理层传输。连接端口44包括第一端口441、第二端口442和第三端口443。连接端口44用于与主控计算机连接，或者用于多个变频器之间的互相连接，以进行数据交换。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，本领域的技术人员在本实用新型的启示下得出的其他各种形式的产品，不论在形状或结构上作任何变化，凡是与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于火线通讯的变频器，其特征在于：包括控制和功率板、电源模块、按键显示模块和火线通讯板；所述控制和功率板上设置有整流模块、滤波模块、变频模块、驱动模块、电机控制芯片、CPLD芯片和采样电路；所述整流模块、滤波模块和变频模块依次电连接，所述CPLD芯片、电机控制芯片、驱动模块和变频模块依次电连接，所述变频模块、采样电路和所述电机控制芯片依次电连接；所述按键显示模块和火线通讯板均与所述电机控制芯片电连接，所述滤波模块、电源模块和电机控制芯片电连接。

2.根据权利要求1所述的基于火线通讯的变频器，其特征在于：所述变频模块与外部的电机电连接；三相交流电从所述整流模块进入，经所述滤波模块处理后输出至所述电源模块和变频模块；所述电源模块给所述电机控制芯片供电；所述变频模块将处理后的电流输出至电机使电机工作；所述采样电路从所述变频模块的输出端进行采样，并将采样得到的电信号反馈至所述电机控制芯片；所述电机控制芯片通过所述驱动模块控制所述变频模块的工作。

3.根据权利要求1所述的基于火线通讯的变频器，其特征在于：所述火线通讯板包括逻辑信号处理电路、链路层芯片、物理层芯片和连接端口；所述连接端口、物理层芯片、链路层芯片和逻辑信号处理电路依次电连接，所述链路层芯片和逻辑信号处理电路均与所述电机控制芯片电连接。

4.根据权利要求3所述的基于火线通讯的变频器，其特征在于：所述连接端口包括第一端口、第二端口和第三端口。

5.根据权利要求3所述的基于火线通讯的变频器，其特征在于：所述链路层芯片采用型号为TSB12LV32的芯片，所述物理层芯片采用型号为TSB41AB3的芯片。

6.根据权利要求1所述的基于火线通讯的变频器，其特征在于：所述变频模块为IGBT模块。