三 相 PWM產(chǎn) 生 器 HEF4752及 其 在 單 片 機 控 制 變 頻 器 的 交 流 調(diào) 速 系 統(tǒng) 中 的 應(yīng) 用

介紹了三相PWM產(chǎn)生器HEF4752方案。模塊HEF4752關(guān)鍵詞：脈寬調(diào)制；變頻器；交流調(diào)速引言隨著電力電子技術(shù)、微機控制技術(shù)以及大規(guī)模集成電路的發(fā)展，基于集成PWM電路構(gòu)成的變頻調(diào)速系統(tǒng)以其結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、節(jié)能效果顯著、性價比高等突出優(yōu)點而得到廣泛應(yīng)用。本文介紹的GTRSPWM 變頻調(diào)速系統(tǒng)是以大規(guī)模專用集成電路HEF4752和單片機（HEF4752產(chǎn)生的三相PWM信號經(jīng)隔離、放大后，驅(qū)動由GTRHEF47522.1主要特點1）能產(chǎn)生三對相位差120°的互補SPWMHEF4752是采用2.1主要特點1）能產(chǎn)生三對相位差120°的互補SPWM用于三相橋結(jié)構(gòu)的逆變器；2）采用數(shù)控方式不僅能提高系統(tǒng)控制精度，也易于與微機聯(lián)機；3）采用多載波比自動切換方式，隨著逆變器的輸出頻率降低，有級地自動增加載波比，從而抑制低頻輸出時因高次諧波產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩脈沖和噪聲等所造成的惡劣0～1004）為防止逆變器上下橋臂器件直通，在每相主控脈沖間插入死區(qū)間隔，間隔時間連續(xù)可調(diào)。沖間插入死區(qū)間隔，間隔時間連續(xù)可調(diào)。引腳說明HEF4752為28腳雙列直插式標(biāo)準(zhǔn)封裝DIP7個控制輸入，4個時鐘輸入，123個控制輸出。其外部管腳排列如圖1HEF4752HEF4752SPWM信,2輸入功能1）輸入I用來決定逆變器驅(qū)動輸出模式的選擇，當(dāng)I為低電平時，驅(qū)動模式是晶體管，當(dāng)I為高電平時，驅(qū)動模式是晶閘管；輸入控制信號K和時鐘輸入OCT相序輸入CW用來控制電機轉(zhuǎn)向。當(dāng)CW、B、Y；當(dāng)CW為高電平時，相序為Y、B；輸入L用來控制起動L“運行”。L為高電平時解除封鎖。L除起停電路外，還可方便地用于過流保護；5）ABC供制造過程試驗用。工作時必須接到）A還有另外一個用處，即剛通電時，A置高電平初始化整個6）時鐘輸入IC片，被用作復(fù)位信號；（FCT）PWM即決定逆變器的輸出頻率fout，從而控制電機轉(zhuǎn)速，fFCT=3360×fout。電壓控制時鐘（VCT）控制PWM信號的基波電壓幅值，使輸出電壓自動地正比于其輸出頻率，在給定的輸出頻率下，平均逆變輸出電壓的幅度由fVCT控制。參考時鐘（RCT）fRCT確定，則HEF4752輸出脈沖的調(diào)制頻率就在0.6fs(max)～之間變化，且逆變器的開關(guān)頻率是輸出頻率的嚴(yán)格整數(shù)倍fs=N×NN值為607）（OCT）HEF4752每對輸出信號互鎖推遲間隔時間τd（對晶體管模式）以防逆變器同一橋臂上、下兩只開關(guān)器件同時導(dǎo)通引起直通，推遲間隔時間的選擇端（K）一起決定τd的長短，其關(guān)系式為一般情況K保一般情況K保持為高電平，通常可取2.3.2輸出功能1）HEF4752三個互補對，還有和每一主輸出相關(guān)聯(lián)的輔助輸出。在驅(qū)動GTR逆變器時，輸出波形是雙邊沿調(diào)制的脈寬調(diào)制波，其調(diào)制原理可由圖3）sinθ0sinθ<0互差120°3中UR、UY、所示。圖3中的VRY是R相和YN2）控制輸出RSYN脈寬等于VCT輸出電壓模擬信號VAV為一數(shù)字信號，它模擬逆變器輸出線電壓的平均值。它不受互鎖推遲間隔的影響，也不被控制輸入L封鎖，其頻率等于逆變輸出頻率fout所調(diào)制，VAV在fVCTCSPL狀態(tài)的影響，其頻率為逆變器開關(guān)頻率的2系統(tǒng)的硬件電路整個系統(tǒng)的硬件電路由主電路、控制電路、驅(qū)動電路、保護電路等構(gòu)成，其電路框圖如圖4所示。33．1主電路其形式是AC/DC/AC逆變電路，由三相整流橋、濾波器、三相逆變器及電流互感器LEM組成。三相交流電經(jīng)、C2和均壓電阻R1R2EHR系列的6單元GTR3.2控制電路8098單片機及外圍電路芯片、74LS273、74LS139和HEF4752三相PWM路，其控制框圖如圖5所示。單片機除完成對HEF4752的初始化、輸出脈寬控制、頻率控制外，還同時完成數(shù)據(jù)處理、模擬信號與數(shù)字信號的檢測、保護功能的邏輯判斷。在系統(tǒng)通電時，HEF4752必須有初始化過程。在初始化的前半段，內(nèi)部電路應(yīng)被清零，要求至少送3360個脈沖進(jìn)入FCTFCT0.04fRCT的頻率送3360FCTHEF4752N=151683.3驅(qū)動電路GTR基極驅(qū)動電路的性能直接影響著GTR的工作狀況，因此在設(shè)計和選擇基極驅(qū)動電路時，應(yīng)考慮最優(yōu)化驅(qū)動和自動快速保護的特點。本系統(tǒng)驅(qū)動電路由UAA4002構(gòu)成。HEF4752輸出PWM經(jīng)脈沖變壓器或光電耦合器，通過驅(qū)動模塊UAA4002對工作于開關(guān)狀態(tài)的GTR模塊實現(xiàn)最優(yōu)基極驅(qū)動。其正向驅(qū)動能力為0.5A，反向驅(qū)動能力為－3A放晶體管加以擴展。果需外接功3.4保護電路為使GTR逆變器安全工作保護電（LEM）測三相逆變器的輸出電流，電流檢測信號經(jīng)測量電阻轉(zhuǎn)換成電壓信號。過壓保系統(tǒng)軟件設(shè)計軟件程序設(shè)計是整個系統(tǒng)控制設(shè)計的核心，它控制本系統(tǒng)的控制程序功能如下：8098HEF4752HEF4752率為0～6050Hz50Hz性階段。為了補償?shù)皖l段定子繞組壓降，在低頻段適當(dāng)?shù)馗淖僨VCT值。圖7為逆變器實際的電壓頻率運行曲線。INT－PENDING，以期產(chǎn)生A/DA/D100ms濾波，以消除干擾的影響，用軟件控制HEF4752輸出的PWM脈沖。PWM結(jié)語8098PWMHEF4752后，參考文獻(xiàn)WilliamsBW.PowerElectronics.1984現(xiàn)代功率電子技術(shù)[M].北京國防工業(yè)出版,1995朱仁初.電力拖動控制系統(tǒng)設(shè)計手冊[M].北京:工業(yè)