1前语
医学医治仪的服务对象是人，由此决议了对其传动操控体系要求的严厉性，尤其是用于医治颈椎病和腰椎间盘突出症的医治设备，对传动体系的安全性和精确性提出了更高的要求：肯定不允许失速，不允许越位，且泊车精确。一起为了简化机械部分的规划及削减相关的传感器，从机电一体化的准则考虑，将大部分操控功用由电气操控来完结。
医治仪传动体系要求电机转速操控在100～250r/min之间，再经过50∶1的机械减速器减速，传动扭矩>1.5Nm。摇摆起伏要求为颈椎：±30°～±60°;腰椎:±60°～±100°；起结尾均应操控在中心方位。转速及摆幅均应依据详细病例可调。
2智能化全数字式专用变频器的规划
（1）考虑到医学医治仪的特殊要求，为了进步变频器的作业可靠性和操控精度，选用智能化数字化规划，一起也结合小型化的特色，主功率器材选用日本三菱电机的IGBT智能功率模块（IPM）PM20CSJ060。输入为单相220V沟通，经单相全桥整流器整流后供应智能功率模块，输出为三相220V沟通，接0.5kW三相异步电动机（改为△接法）。
（2）选用INTEL公司的16位单片机80C196KC作为体系CPU，它具有运算速度快,精度高,指令功用强等特色。并带有8路10位A/D转换器，能够完结模拟量和数字量信号的检测。操控运算及数据处理，维护功用的逻辑判别，给PWM发生电路SA4828送设定和操控数据，以及办理键盘和数码显现等功用。
（3）SPWM波发生器选用英国MITEL公司的增强型运动操控大规模集成电路SA4828。该芯片作为一种独立于微处理器的外设方式作业，但它能够受控于任何类型的微处理器而简直不需求附加任何逻辑电路。管脚的装备使其能适用于大部分总线格局，包含复用的地址/数据总线格局和RD/WR或R/W操控形式。因为仅在改动运转状况时需求微处理器的介入，因而作业时芯片简直不占用CPU的资源。
SA4828选用全数字化操作，载波频率可达24kHz。内部ROM中存有三种可选的输出电源波形，谐波按捺技能可削减功率器材的损耗。16位频率操控精度，三个独立的幅值寄存器可进行三相不平衡补偿。运用SA4828规划的变频器硬件结构图如图1所示。
图1 选用SA4828的变频器硬件结构框图
3SA4828的功用特色及作业原理
3.1SA4828管脚图及管脚功用阐明
SA4828管脚图如图2所示。管脚功用阐明见表1。
图2 SA4828管脚图
表1 SA4828管脚阐明
3.2SA4828内部结构框图及作业原理
图3为SA4828的内部结构框图，从图中能够看到SA4828主要由三部分构成：
（1）接纳并存储微处理器指令(操控字)的部分,它主要由总线操控、总线译码、暂存器R0、R1…R5，虚拟寄存器R14、R15及32位初始化寄存器和48位操控寄存器构成；
（2）从波形ROMS读取调制波形的部分，它由地址发生器和波形解压缩缓冲器构成；
（3）三相输出操控电路及输出脉冲锁存电路，每相输出操控电路又由脉冲删去电路和脉冲推迟电路组成。
图3 SA4828芯片内部框图
SA4828芯片具有并行的接口与微处理器进行通讯。该接口和简直一切工业规范的微处理器比方8051、8096、6805、68000和TMS320等兼容而不需求考虑总线的宽度及添加额定的逻辑电路。大多数的数据总线结构可分为复用地址/数据总线和独立的地址/数据总线，而大部分的微处理器不是WR/RD结构便是R/W结构；而该芯片规划成能够与上述四种组合中的任一种合作运用。经过一个装备引脚（MUX）和一个寄存器挑选引脚（RS）的状况来差异一切的总线格局。
更重要的是，在体系异常情况（过流或过压）下，一个紧迫关断输入（SETTRIP）能不受微处理器的操控而敏捷关断一切的PWM输出，这很好地处理了变频器的快速维护，避免了因CPU中止服务指令周期所形成的延误。
3.3SA4828芯片的操控功用
对SA4828芯片的操控是经过微处理器接口将数据送入内部的两个寄存器来完成的。它们是初始化寄存器和操控寄存器。
初始化寄存器用于设定和电机及逆变器有关的一些基本参数，这些参数在电机作业前就被初始化，并且在电机作业时一般不允许改动。
操控寄存器在电机作业过程中操控脉宽调制波的状况，然后进一步操控电机的运转，比方转速，正/回转，起动和中止等。通常在电机作业时寄存器的内容经常被改写以完成对电机的实时操控。
因为遭到8位数据接口的约束，数据需首要读入六个暂时寄存器R0、R1…R5中，这些数据随即被送入相应的初始化寄存器或操控寄存器。新的数据只要在写入对应的寄存器中时才干真实地发挥作用。
数据的传送是经过写入虚拟寄存器的操作来完成的。如写寄存器R14是将初始化数据传送到初始化寄存器中，写寄存器R15则是将操控数据传送到操控寄存器中。因为R14、R15并不是实践的寄存器，因而什么数据被写入并不重要，往这儿写数据的操作才真实履行往初始化寄存器或操控寄存器中传送数据的操作。
