[发明专利]一种用于磁悬浮飞轮磁轴承系统的数字开关功率放大器

摘要

一种用于磁悬浮飞轮磁轴承系统的数字开关功率放大器，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FPGA、隔离驱动电路、全桥主电路、电流检测电路、调理电路、A/D芯片和过流检测电路。该数字开关功率放大器由FPGA根据给定数字控制量和电流反馈信号的采样结果所形成的误差信号进行PWM调制，再将调制完成的PWM信号经隔离驱动电路直接控制全桥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，具有结构简单，可靠性高的优点。

主权项

1、一种用于磁悬浮飞轮磁轴承系统的数字开关功率放大器，其特征在于：包括：FPGA(1)：控制A/D芯片(6)在全桥主电路(3)的下桥臂两个功率开关管(VT3，VT4)续流时对调理电路(5)输出的信号进行采样，对采样结果和输入的电流控制量相减所形成的误差信号进行PWM调制，生成四路PWM信号-PWM1～PWM4，输出至隔离驱动电路(2)；隔离驱动电路(2)：输出与全桥主电路(3)相接，用于生成全桥主电路(3)中功率开关管(VT1～VT4)的栅极驱动信号(Ug1～Ug4)；全桥主电路(3)：由隔离驱动电路(2)输出的栅极驱动信号(Ug1～Ug4)控制上桥和下桥四个功率开关管(VT1～VT4)的导通与关断，从而在磁轴承线圈中生成与电流控制量成比例的电流输出；电流检测电路(4)：输出与调理电路(5)相接，输入与对全桥主电路(3)相接，用于输出磁轴承线圈电流反馈信号；调理电路(5)：输出与A/D芯片(6)相接，用于对电流检测电路(4)输出的电流反馈信号进行电平偏移和低通滤波；A/D芯片(6)：输出与FPGA(1)相接，由FPGA(1)控制，在下桥两个功率开关管(VT3，VT4)续流时对调理电路(5)的输出信号进行采样。