基于DSP的直流电机控制综述

编号200903122009031225 南京航空航天大学金城学院
毕业设计
题目基于DSP的直流电机控制
硬件部分
学生姓名石高祥
学号2009031225
系部自动化系
专业电气工程与自动化班级20090312
指导教师田小琴讲师
二〇一三年六月
南京航空航天大学金城学院
本科毕业设计（论文）诚信承诺书
本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）（题目：基于DSP的直流电机控制硬件部分）是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。

尽本人所知，除了毕业设计（论文）中特别加以标注引用的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

作者签名：石高祥2013年05月27 日
（学号）：2009031225
毕业设计（论文）报告纸基于DSP的直流电机控制硬件部分
摘要
随着现代控制理论、电力电子技术和微电子技术的不断发展，现有的运动控制系统正朝着高精度、高性能的方向不断前进。

以MCS-51为代表的单片机已难以满足系统要求。

而电机控制是一个很复杂的控制问题，它需要大量的计算才能实现，因DSP既有高性能的DSP 内核，又有丰富的功能外设电路，且很快的计算速度正好可以解决电机在控制算法方面的复杂性。

本文采用TI公司推出的专用DSP芯片TMS320F2812芯片作为控制核心，在分析了控制对象的基础上，设计了整个系统的硬件平台。

根据电机驱动系统的控制要求，以及直流电机的特点和DSP芯片的功能，设计了PWM的直流电机控制方案。

并根据该方案完成了控制系统的硬件设计。

硬件电路主要包括供电电路、复位电路、时钟振荡电路、外扩FLASH电路、JTAG接口电路、SCI串口通讯电路、AD转换电路、PWM驱动电路。

最后，与软件程序仿真调试，基本实现了预期效果。

关键词：直流电机，DSP，TMSF2812，PWM
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The Control of DC Motor Based on DSP (Hardware
Part)
Abstract
By the development of the theory of modern control, power electronics and microelectronics, in order to satisfy the demands of the modern technologies, the demands of electric drive system are more adaptive capability and more stability. The driving system based on DSP is replacing the system based on MCS-51 by DSP’ advantages such as high-speed calculation, wealthy peripherals and so on.
In the paper, the whole platform is designed by chip-TMS320F2812 as core controller, based on analyzing the controlled object. According to the demand of motor drive system, as well as DC motor characteristics and the functions of DSP, a PWM control system project of DC motor has been adopted. About the control system of DSP, the hardware design of the control system is dissertated in detail. The main circuits include power supply circuit, reset circuit, clock oscillation circuit, external expanding FLASH circuit, JTAG interface circuit, serial communication circuit, AD circuit and PWM drive circuit.
Finally, simulating the hardware with software, the results show that the system can realize the expecting function.
Key Words: DC motor; DSP; TMSF2812; PWM
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目录
摘要 (i)
Abstract ................................................................................................................................................ i i 第一章引言. (1)
1.1 研究背景及意义 (1)
1.2 直流电动机控制的发展现状 (1)
1.3 研究内容 (3)
第二章直流电机工作原理及DSP的选择 (5)
2.1 直流电机工作原理 (5)
2.1.1 直流电机的结构 (5)
2.1.2 直流电机的基本工作原理 (6)
2.1.3 直流电机的调速原理 (6)
2.1.4 直流电机的数学模型 (7)
2.2 控制芯片 (9)
2.2.1 芯片的选择 (9)
2.2.2 TMS320F2812部分功能介绍 (10)
第三章硬件电路设计 (14)
3.1 供电电源模块 (14)
3.2 驱动模块 (15)
3.2.1 PWM调速原理 (15)
3.2.2 电机驱动电路 (16)
3.3 A/D转换模块 (17)
3.4 SCI串口通讯 (17)
3.5 复位电路 (18)
3.6 JTAG接口电路 (19)
3.7 外扩FLASH电路 (20)
毕业设计（论文）报告纸3.8 电路设计图 (21)
3.8.1 电路设计原理图 (21)
3.8.2 电路设计PCB (22)
3.8.3 电路设计实物图 (23)
第四章总结与展望 (24)
参考文献 (25)
致谢 (26)
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第一章 引 言
本章介绍了本课题的选题背景和意义，然后介绍了直流电机的特点及其发展概况以及直流电机在工业控制等领域中的具体应用，同时阐述了直流电机控制中有待研究的一些问题。

最后列出了本文研究的主要内容及全文的结构安排。

1.1 研究背景及意义
直流电动机是最早出现的电动机，也是最早能实现调速的电动机。

长期以来，直流电机一直占据着调速控制和位置控制的统治地位。

由于它具有良好的线性调速特性、简单的控制性能、高质高效平滑运转的特性，尽管近年来不断受到其他电动机的挑战，但到目前为止，就其性能来说仍然无其他电动机能比。

在直流调速控制系统中，可以采用各种控制器，DSP 是其中的一种选择。

由于DSP 具有高速运算性能，因此可以实现诸如模糊控制等复杂的控制算法。

另外它可以产生有死区的PWM 输出，所以可以使外围硬件最少。

1.2 直流电动机控制的发展现状
常用的控制直流电动机方式有以下几种：第一，最初的直流调速系统是采用恒定的直流电压向直流电机电枢供电，通过改变电枢回路中的电阻大小来实现调速。

这种方法简单易行且设备制造方便，价格低廉。

但缺点是效率低、机械特性不强、不能在较宽范围内完成平滑调速，所以目前采用的较少。

第二，三十年代末，出现了发电机-电动机(即旋转变流组)，配合采用磁放大器、电机扩大机、闸流管等控制元器件，可完成优良的调速，如有较宽的调速范围(十比一至数十比一)、较小的转速变化率和调速平滑等，特别是当电动机减速时，可以通过发电机非常容易地将电动机轴上的飞轮惯量反馈给电网，这样，一方面可得到平滑的制动特性，另一方面又可减少能量的损耗，提高效率。

但发电机、电动机调速系统的主要缺点是需要增加两台与调速电动机相当的旋转电机和一些辅助励磁设备，因而体积大，维修困难等。

第三，自出现汞弧变流器后，利用汞弧变流器代替上述发电机、电动机系统，使调速性能指标又进一步提高。

特别是它的系统快速响应性是发电机、电动机系统不能比拟的。

但是汞弧变流器仍存在一些缺点:维修还是不
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太方便，特别是水银蒸汽对维护人员会造成一定的危害等。

第四，1957年世界上出现了第一只晶闸管，与其它变流元件相比，晶闸管具有许多独特的优越性，因而晶闸管直流调速系统立即显示出强大的生命力。

由于它具有体积小、响应快、工作可靠、寿命长、维修简便等一系列优点，采用晶闸管供电，不仅使直流调速系统经济指标上和可靠性有所提高，而且在技术性能上也显示出很大的优越性。

晶闸管变流装置的放大倍数在10000以上，比机组(放大倍数10)高1000倍，比汞弧变流器(放大倍数1000)高10倍；在响应快速性上，机组是秒级，而晶闸管变流装置为毫秒级[1]。

从20世纪80年代中后期起，以晶闸管整流装置取代了以往的直流发电机电动机组及水银整流装置，使直流电气传动完成一次大的跃进。

同时，控制电路也实现了高度集成化、小型化、高可靠性及低成本。

以上技术的应用，使直流调速系统的性能指标大幅提高，应用范围不断扩大，直流调速技术不断发展。

随着计算机，微电子技术的发展以及新型电力电子功率器件的不断涌现，电动机的控制策略也发生了深刻的变化。

电动机控制技术的发展得力于微电子技术，电力电子技术，传感器技术，永磁材料技术，微机应用技术的最新发展成就。

变频技术和脉宽调制技术已成为电动机控制的主流技术。

正是这些技术的进步使电动控制技术在近二十年内发生了很大的变化。

其中，电动机控制策略的模拟实现正逐渐退出历史舞台，而采用微处理器，通用计算机，FPGA/CPLD ，DSP 控制器等现代手段构成的数字控制系统得到了迅速发展。

电动机的驱动部分所采用的功率器件经历了几次的更新换代以后，速度更快，控制更容易的全控型功率器件MOSFET 和IGBT 逐渐成为主流。

功率器件控制条件的变化和微电子技术的使用也使新型的电动机控制方法能够得到实现。

其中，脉宽调制（PWM ）方法，变频技术在直流调速和交流调速系统中得到了广泛应用。

永磁材料技术的突破与微电子技术的结合又产生了一批新型的电动机，如永磁直流电动机，交流伺服电动机，超声波电动机等。

由于有微处理器和传感器作为新一代运动控制系统的组成部分，所以又称这种运动控制系统为智能运动控制系统。

所以应用先进控制算法，开发全数字化智能运动控制系统将成为新一代运动控制系统设计的发展方向[2]。

在那些对电动机控制系统的性能要求较高的场合（如数控机床，工业缝纫机，磁盘驱动器，打印机，传真机等设备中，要求电动机实现精确定位，适应剧烈负载变化），传
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统的控制算法已难以满足系统要求。

为了适应时代的发展，现有的电动机控制系统也在朝着高精度，高性能，网络化，信息化，模糊化的方向不断前进。

数字直流调速装置，从技术上，它能成功地做到从给定信号、调节器参数设定、直到触发脉冲的数字化，使用通用硬件平台附加软件程序控制一定范围功率和电流大小的直流电机，同一台控制器甚至可以仅通过参数设定和使用不同的软件版本对不同类型的被控对象进行控制，强大的通讯功能使它易和PLC 等各种器件通讯组成整个工业控制过程系统，而且具有操作简便、抗干扰能力强等特点，尤其是方便灵活的调试方法、完善的保护功能、长期工作的高可靠性和整个控制器体积小型化，弥补了模拟直流调速控制系统的保护功能不完善、调试不方便、体积大等不足之处，且数字控制系统表现出另外一些优点，如查找故障迅速、调速精度高、维护简单，使其具备了广一阔的应用前景[3]。

国外主要电气公司如瑞典的ABB 公司、德国的西门子公司、AEG 公司、日本的三菱公司、东芝公司、美国的GE 公司、西屋公司等，均已经开发出多个数字直流调速装置，有成熟的系列化、标准化、模板化的应用产品。

我国从20世纪60年代初试制成功第一只硅晶闸管以来，晶闸管直流调速系统也得到迅速的发展和广泛的应用。

目前，晶闸管供电的直流调速系统在我国国民经济各部门得到广泛的应用。

我国关于数字直流调速系统的研究主要有：综合性最优控制，补偿PID 控制，PID 算法优化，也有的只应用模糊控制技术[4]。

随着新型电力半导体器件的发展，IGBT(绝缘栅双极型晶体管)具有开关速度快、驱动简单和可以自关断等优点，克服了晶闸管的主要缺点。

因此我国直流电机调速也正向着脉宽调制（Pulse Width Modulation ，简称PWM ）方向发展[5]。

我国现在大部分数字化控制直流调速装置依靠进口。

但由于进口设备价格昂贵，也给出了国产全数字控制直流调速装置的发展空间。

目前，国内许多大专院校、科研单位和厂家也都在开发全数字直流调速装置[6]。

1.3 研究内容
本论文主要是针对直流电机控制系统的研究，以TI 公司的DSP2812芯片为控制核心。

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4 对系统的硬件组成进行了详细的分析与阐述。

首先对控制系统选择的DSP 芯片2812做了简介，设计了以TMS320F2812为核心的包括供电电路、复位电路、时钟振荡电路、外扩FLASH 电路、JTAG 接口电路、SCI 串口通讯电路、AD 转换电路、PWM 驱动电路。

最后，与软件程序进行仿真调试。

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第二章 直流电机工作原理及DSP 的选择
2.1 直流电机工作原理
2.1.1 直流电机的结构
直流电机的物理模型图中，固定部分有磁铁，这里称为主磁极；固定部分还有电刷。

转动部分有环形铁心和绕在环形铁心上的绕组 (其中2个小圆圈是为了方便的表示该位置上的导体电势或电流的方向而设置的) 。

图2.1 直流电机的物理模型图 图2.2 直流电机的基本工作原理图
图2.1所示是一台最简单的两极直流电机模型，它的固定部分（定子）上，装设了一对直流励磁的静止的主磁极N 和S ，在旋转部分（转子）上装设电枢铁心。

定子与转子之间有一气隙。

在电枢铁心上放置了由A 和X 两根导体连成的电枢线圈，线圈的首端和末端分别连到两个圆弧形的铜片上，此铜片称为换向片。

换向片之间互相绝缘，由换向片构成的整体称为换向器。

换向器固定在转轴上，换向片与转轴之间亦互相绝缘。

在换向片上放置着一对固定不动的电刷B1和B2，当电枢旋转时，电枢线圈通过换向片和电刷与外电路接通[7]。

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2.1.2 直流电机的基本工作原理
对图2.1所示的直流电机，如果去掉原动机，并给两个电刷加上直流电源，如图2.2所示，则有直流电流从电刷A 流入，经过线圈abcd ，从电刷B 流出，根据电磁力定律，载流导体ab 和cd 收到电磁力的作用，其方向可由左手定则判定，两段导体受到的力形成了一个转矩，使得转子逆时针转动。

如果转子转到如上图（b ）所示的位置，电刷A 和换向片2接触，电刷B 和换向片1接触，直流电流从电刷A 流入，在线圈中的流动方向是dcba ，从电刷B 流出。

此时载流导体ab 和cd 受到电磁力的作用方向同样可由左手定则判定，它们产生的转矩仍然使得转子逆时针转动。

这就是直流电动机的工作原理。

外加的电源是直流的，但由于电刷和换向片的作用，在线圈中流过的电流是交流的，其产生的转矩的方向却是不变的[8]。

实用中的直流电动机转子上的绕组也不是由一个线圈构成，同样是由多个线圈连接而成，以减少电动机电磁转矩的波动，绕组形式同发电机。

2.1.3 直流电机的调速原理
众所周知，直流电机转速n 的表达式为：
Φ-=K IR U n
(2-1) 式中：U -电枢端电压
I -电枢电流
R -电枢电路总电阻
Φ-每极磁通量
K -与电机结构有关的常数
由上式可知，直流电机转速n 的控制方法有三种：
(1)调节电枢电压U 改变电枢电压从而改变转速，属恒转矩调速方法，动态响应快，适用于要求大范围无级平滑调速的系统；
(2)改变电机主磁通 只能减弱磁通，使电动机从额定转速向上变速，属恒功率调速方法，动态响应较慢，虽能无级平滑调速，但调速范围小；
(3)改变电枢电路电阻R 在电动机电枢外串电阻进行调速，只能有级调速，平滑性差、
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机械特性软、效率低。

改变电枢电路电阻的方法缺点很多，目前很少采用弱磁调速范围不大，往往与调压调速配合使用；因此，自动调速系统以调压调速为主，这也是论文中设计系统所采用的方法。

改变电枢电压主要有三种方式：旋转变流机组、静止变流装置、脉宽调制（PWM ）变换器(或称直流斩波器)。

(l)旋转变流机组用交流电动机和直流发电机组成机组以获得可调直流电压，简称G-M 系统，国际上统称Ward-Leonard 系统，这是最早的调压调速系统。

G-M 系统具有很好的调速性能，但系统复杂、体积大、效率低、运行有噪音、维护不方便。

(2)20世纪50年代，开始用汞弧整流器和闸流管组成的静止变流装置取代旋转变流机组，但到50年代后期又很快让位于更为经济可靠的晶闸管变流装置。

采用晶闸管变流装置供电的直流调速系统简称V-M 系统，又称静止的Ward-Leonard 系统，通过控制电压的改变来改变晶闸管触发控制角α。

进而改变整流电压U d 的大小，达到调节直流电动机转速的目的。

V-M 在调速性能、可靠性、经济性上都具有优越性，成为直流调速系统的主要形式。

(3)脉宽调制(PWM)变换器又称直流斩波器，是利用功率开关器件通断实现控制，调节通断时间比例，将固定的直流电源电压变成平均值可调的直流电压，亦称DC-DC 变换器。

绝大多数直流电动机采用开关驱动方式。

开关驱动方式是使半导体功率器件工作在开关状态，通过脉宽调制PWM 来控制电动机电枢电压，实现调速。

2.1.4 直流电机的数学模型
直流电动机的等效电路如图2.3所示。

La
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图2.3 直流电动机等效图
电路的电压平衡方程和力矩平衡方程为： E I L I R U a a a a a a dt d ++= (2-2)
Ω--=ΩK T T D l e dt d J
(2-3) 式中：Ua 电源电压
I a -电枢电流
R a -电枢电阻(包括电刷、换向器以及两者之间的电阻)
L a -电枢电感
E a -电枢反电动势
J -转动惯量
Ω-转动的角速度
T e -电磁转距
T l -负载转距
K D -转动部分的阻尼系数
永磁直流电动机的电枢反电动势可表示为：
E a =K e *Ω (2-4)
式中：Ke -反电动势常数。

电磁转矩为：
T e =K T *I a (2-5)
式中：K T -磁转矩常数[9]。

动态工作特性是指实际的动作与相应的动作命令之间的响应关系。

将式(2-2)、式(2-3)、式(2-4)和式(2-5)作拉氏变换，得到如下函数:
U a (s)=R a I a (s)+L a SI a (s)+E a (s) (2-6)
JSΩ(s)=T e (s)一Tl(s)一K D SΩ(s) (2-7)
E a (s)=K e Ω(s) (2-8)
T e (s)=K T I a (s) (2-9)
上面的式子可以用图2.4的方框图表示[10]。

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图2.4 直流电动机数学模型
2.2 控制芯片
2.2.1 芯片的选择
电机控制系统的设计，芯片的选择是非常重要的一个方面。

只有选定了芯片才能进一步对其外围电路以及系统的其它电路进行设计。

目前在电机控制领域，通常选择单片机、专用集成电路芯片和DSP 作为电机控制的芯片。

本文根据控制系统的性能要求和芯片应用场合、应用目的以及成本等因素，选择由TI 公司生产的32位定点DSP 控制器TMS320F2812，它不但具有传统微处理器可编程、灵活性强、集成度高等良好性能，而且其DSP 内核频率高达150MHz ，采用改进的哈佛结构使得运算的速度、精度和处理能力大幅度提高，是目前控制应用领域最先进数字处理器之一，能够实时在线地处理许多复杂的控制算法，如，有无位置传感器控制、遗传控制、蚁群控制等算法，从而达到减少控制系统转矩波动和谐波的目的。

同时DSP 控制器的事件管理单元有非常适合电机控制信号的PWM 输入和输出通道，通过对PWM 的控制就可以实现电机的换相和位置的检测。

F2812是高性能32位定点DSP ，采用1.8V 的内核电压，3.3V 的外围接口电压，最高频率150MHz ，指令周期为6.67ns ，片内有18K 的RAM ，128K 高速Flash ，事件管理EV A 和EVB 包括通用时钟、PWM 信号发生器等。

可广泛应用于电力系统控制、电力转换以及通信设备、数字马达控制、工业自动化、电机控制以及工业现场控制等，是高性能余信号如CLK 和HOLD 可以与F2812的脉宽调制信号线接在一起。

表2.1 DSP2812与DSP2407性能比较
芯片的名字
CPU 片内FLASH 片内RAM 指令周期 PWM 输出 片内A/D 电源 TMS320F2812 32位 16位 16位 6.67ns 12路 16路 核心电压1.8V
I/O 电压3.3V
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TMS320LF2407 16位 16位 16位 33ns 12路 16路 3.3V
DSP2812与DSP2407的性能比较见表2.1。

正是因为TMS320F2812芯片与传统的MCU 芯片系统以及TMS320LF2407芯片相比，具有前面所叙述的如此多的优越特性，因此其成为当前电机控制领域最热门的研究问题。

2.2.2 TMS320F2812部分功能介绍
TMS320F2812的系统结构如图2.5所示，它被称为电机控制的专用芯片，主要是因为该芯片有2个功能强大的事件管理器模块EV A 和EVB [11]、[12]、[13]。

这两个EV 模块具有相同的功能，比如他们模块中的定时器、比较单元以及捕捉单元的功能都是完全一样的，只是各个单元的名称因为EV A 和EVB 有所区别而已。

图2.5 TMS320F2812系统结构图
A 通用定时器
图2.6为通用定时器的结构图，T1PR 和T1CMPR 分别是T1定时器的周期寄存器和比较寄存器，它们的功能是用来专门存储为定时器T1设置的周期值和比较值的。

而T1CNT 是定时器T1的计数寄存器，它会跟随时钟脉冲要么增加要么减少的，每产生1个HSPCLK 的脉冲，T1CNT 的数值就会增加1或者减少1。

通常情况下T1PR 和T1CMPR 是在初始化的时候才开始进行赋值的，然后就作为一个参考标准，CPU 会实时的将T1CNT 的数值同这两个参考值进行比较，一旦T1CNT 的数值与T1PR 数值相等时，T1CNT 就会重新开始计数或者逐渐变小直到为0，这样就完成1个周期的计数过程，接着再从0重新计数至T1PR 里面，如此循环不断下去。

当T1CNT 的数值和T1CMPR 的数值相等时，就会发生比较事件，PWM 波形就是根据这一原理产生的。

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图2.6 通用定时器结构模块图
B PWM
事件管理器的比较机制能够产生多路PWM 功能。

EV A 的两个通用定时器可以产生T1PWM 与T2PWM2路波形，并且每一个比较单元都可以产生一对互补的PWM 波形，从上面的分析可以得出T1与T2能够分别产生1路PWM 波形，下面以T1为例进行介绍PWM 波产生的原理。

（1）当T1CNT 的计数方式为连续增计数时，T1PWM 引脚输出不对称的PWM 波形。

当T1定时器的控制寄存器T1CON 的TMODE1和TMODE0分别为1与0时，定时器T1处于连续增工作模式。

如果T1CNT 的数值计数到和T1CMPR 的数值相等的时候，就会发生比较匹配事件。

当T1CON 的第1位定时器比较使能位TECMPR 是1，定时器比较操作就会被使能，并且GPTCONA 的第6位比较输出使能位TCMPOE 是1，同时T1PIN 引脚输出高电平或者低电平的话，T1PWM 就可以输出不对称的PWM 波形，如图
2.7所示。

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图2.7 产生非对称的PWM 波形 图2.8 产生对称的PWM 波形
（2）当T1CNT 的计数方式为连续增/减计数时，T1PWM 引脚输出对称的PWM 波形。

当定时器T1的控制寄存器T1CON 的TMODE1和TMODE0分别为0与1时，定时器T1处于连续增/减计数模式。

一旦T1CNT 数值计数到与T1CMPR 数值值相同时，就发生比较匹配事件。

当T1CON 的第1位定时器比较使能位TECMPR 是1，定时器比较操作就会被使能，并且GPTCONA 的第6位比较输出使能位TCMPOE 是1，同时T1PIN 引脚输出高电平或者低电平的话，T1PWM 就可以输出对称的PWM 波形，如图2.8所示。

C 捕获单元
TMS320F2812芯片的事件管理器共有6个捕获单元，EV A 的CAP1-3与EVB 的CAP4-6，每个捕获单元对应一个捕捉引脚端口。

每个捕获单元通过寄存器的设置就可以捕捉到波形跳变沿的状态变化，其简单框图如图2.9所示。

与EV A 中的捕获单元对应的寄存器有：捕捉控制寄存器CAPCONA ，捕捉FIFO 状态寄存器CAPFIFOA ，2级深度FIFO 堆栈CAPFIFO1-3，CAP1FBOT ，CAP2FBOT ，CAP3FBOT 。

图2.9 捕获单元结构模块简图
每个捕获单元都可以把定时器1，2当做自己本身的时基，但是CAP1与CAP2不可以让不同的定时器当做它们自己本身的时基，换句话说CAP1与CAP2必须是相同的定
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时器来作为他的时基，但是定时器3能够随意选择时基。

重要的一点是，捕捉端口在捕捉波形跳变沿状态时，通常捕捉引脚变化到定时器的计数器锁存为2个时钟周期，所以，为了准确捕捉到变化状态，输入信号必须是当前状态的2个时钟周期。

另外捕获单元的捕捉操作对定时器和PWM 操作无任何影响。

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第三章 硬件电路设计
3.1 供电电源模块
电源是一个控制系统能够可靠运行的最基本条件，供电质量的好坏将直接影响到控制系统运行的稳定性。

本文所设计的控制系统需要的电源种类概括起来有两类：一类是要为直流电机功率驱动电路这一部分所要提供的电源，另外一类是要为控制系统中的DSP 控制芯片这一部分所要提供的电源。

控制系统中功率驱动电路这一部分的电源又可细分为：要为电机本体所提供的电源、要为驱动电路所提供的电源以及要为光耦所提供的电源。

本系统中对于电机本体自己所需要的电源，采用220V 交流电整流变压滤波后得到，而对于前置驱动电路与光耦所需电源，则采用24V 或者15V 直流稳压电源直接提供。

功率驱动部分电源电路如图3.1和
3.2所示。

控制芯片部分所需要的电源主要是提供给DSP 的，因为TMS320F2812芯片采用低压供电，内核电压是1.8V ，I/O 和Flash 编程电压是3.3V ，而驱动电路系统己经得到5V 电源电压，所以要使控制芯片正常稳定的工作，只需要解决5V 到3.3V 和1.8V 电平的转换，电平转换通常有3种方法：
(1)采取元器件分压：在硬件电路上串并接电阻、电容、二极管的元器件来达到分压的目的。

这种方法虽然简单方便，但是通过元器件分压的办法得到的电压不稳定，随负载变化有较大的波动，并且硬件电路功率消耗很大。

(2)采取电源转换模块：目前一些大公司如Agere 、Ericsson 等生产和推出了基于开关电源技术的低电压输出电源模块。

这些模块的可靠性和效率都很高，电磁辐射小，而且许多模块可以实现电源隔离。

用户只需要几个额外的外部元器件，使用非常方便。

(3)利用线性稳压电源转换芯片。

线性稳压芯片是一种最简单的电源转换芯片，基本上不需要外围元件。

但是传统的线性稳压器都要求输入电压比输出电压高2V-3V 以上，否则不能正常工作，为了解决这个问题，许多电源公司生产推出了低压差线形稳压器（LDO ）。