2.3 IGBT驱动保护电路设计
根据系统需求，设计IGBT隔离驱动电路是功率驱动电路的关键。VLA517—01R是替代EXB841的快速型IGBT集成驱动芯片，整个电路延迟时间不超过1μs，最高工作频率达40～50 kHz，只需外部一个20 V电源供电，内部可产生一个正驱动电压及反向截止电压，模块内部含有过流保护和故障信号输出电路。EXB841输入端15和14管脚有10 mA的电流流过时，内部光耦导通，3脚输出驱动电压使IGBT导通，驱动信号截止，光耦截止，3脚输出反向电压使IGBT截止。本文所设计的IGBT驱动保护电路如图5所示。
3 软件设计
PIC单片机仿真器提供存储器和时钟，并能运行代码，即使没有与目标应用板相连。在开发和调试期间，ICE提供了最强大的能力来发挥系统的所有功能，这样允许用户对应用方便地进行测试、调试和再编程。控制器硬件电路设计完成以后，接下来是软件编制工作。在软件设计过程中，一般首先根据实际情况理清程序的运行过程，在结合硬件电路的特点设计出软件的流程图。在具体程序设计中，一般先把要用到的中断进行定义和把变量定义到RAM中等，然后定义各个子函数，再编写各个子函数，最后进行调试。
软件程序是系统的灵魂，本文所设计的控制系统软件程序由系统主程序、中断服务子程序、速度检测子程序和故障保护子程序组成。主程序中设定了系统的中断信号由PIC单片机的事件管理器T2定时器的周期中断来触发，当T2周期匹配时，调用中断服务子程序，通过速度检测子程序将检测量作为反馈值与设定的速度值比较，调节PWM的占空比，实现电机速度的调节。故障保护子程序检测系统的电压、电流和温度，与给定安全值进行比较，当发成故障时，发出错误警报并封锁控制信号输出，实现对控制系统的保护主程序、中断服务子程序和故障保护子程序如图6～8所示。
4 控制系统与电机试验
将设计好的系统与电机联机实验，电机的额定功率为900 W，额定电压为150 V，额定负载为4.31 N·m。通过示波器TDS1012观察发现实际运行状态下的霍尔反馈信号和理论分析结果完全一致，控制器的三路霍尔位置信号为空间上相差1200电角度的矩形波。实验过程分别测量负载转矩为0N·m、2.2 N·m和4.4 N·m时电机电流，如图9所示。从图可知：电机的电流曲线近似于正玄波，本文所设计的控制系统能够在不同负载情况下驱动无刷直流电动机动作，系统可靠性强、稳定性能好。
5 结论
文中以PIC16F877A单片机为核心设计了无刷直流电动机控制系统，包括PIC16F877A最小系统、转子位置检测电路、IGBT驱动保护电路和系统信息反馈电路等，并编写控制系统软件流程。通过试验验证本文所设计的控制系统能够可靠驱动无刷直流电机可靠运行。
