電力電子技術(shù)課件---第四章

1、第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4 41 PWM1 PWM控制的基本原理控制的基本原理4 42 2 單相單相PWMPWM逆變電路逆變電路 4 43 3 三相橋式三相橋式PWMPWM逆變電路逆變電路 4 44 PWM4 PWM控制變頻系統(tǒng)中的功率接口控制變頻系統(tǒng)中的功率接口 為負(fù)載提供可變交流電源的裝置叫變頻器，其功能是將電網(wǎng)電壓提供的恒壓恒頻CVCF交流電變換為變壓變頻VVVF(通常簡(jiǎn)稱3VF)交流電。變頻器最典型的應(yīng)用就是交流電動(dòng)機(jī)的無級(jí)調(diào)速。變頻電路按其電路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、控制方式或輸出波形的不同，可構(gòu)成不同類型的變頻器。 第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路第四

2、章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路變變 頻頻 器器 的的 分分 類類 如圖4-1所示為交交變頻器與交直交變頻器的結(jié)構(gòu)框圖。圖4-1a所示的交交變頻器在結(jié)構(gòu)上沒有明顯的中間濾波環(huán)節(jié)，來自電網(wǎng)的交流電被直接變換為電壓、頻率均可調(diào)的交流電，所以稱為直接變頻器。而圖4-1b所示的交直交變頻器有明顯的中間濾波環(huán)節(jié)，其工作時(shí)首先把來自電網(wǎng)的交流電變換為直流電，經(jīng)過中間濾波環(huán)節(jié)之后，再通過逆變器變換為電壓、頻率均可調(diào)的交流電，故又稱為間接變頻器。第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路圖4-1 變頻器結(jié)構(gòu)框圖a）交交變頻器 b) 交直交

3、變頻器第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路圖4-2 交直交電壓型變頻器的結(jié)構(gòu)形式。 a） 可控整流器調(diào)壓，逆變器調(diào)頻 b）二極管整流，斬波器調(diào)壓，逆變器調(diào)頻。 c）二極管整流，PWM逆變器調(diào)壓，調(diào)頻。 圖4-2a所示電路在整流環(huán)節(jié)調(diào)節(jié)可控整流器的控制角進(jìn)行調(diào)壓，逆變器只進(jìn)行調(diào)頻。圖4-2b所示電路的整流器是不可控的，其調(diào)壓是通過斬波器進(jìn)行的，逆變器僅進(jìn)行調(diào)頻。圖4-2a、b兩種電路結(jié)構(gòu)的共同特點(diǎn)在于都有專門的調(diào)壓環(huán)節(jié)調(diào)整輸出電壓的幅值，從最后輸出波形看，它們同屬于脈沖幅度調(diào)制PAM方式。圖4-2c所示電路則是以不可控制整流器接入電網(wǎng)，整流之后不調(diào)節(jié)電壓幅度就送入逆變器，在逆變器同

4、時(shí)完成調(diào)頻調(diào)壓，因其電壓幅值不可變，逆變器的調(diào)壓靠改變電壓輸出脈沖的寬度來完成，從輸出波形上看，該電路屬于脈沖寬度調(diào)制PWM方式。 第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路 在圖4-2b、c兩種電路結(jié)構(gòu)中，因采用不可控整流器，功率因數(shù)高。而在圖4-2a電路中，由于采用可控整流，輸出電壓有換相電壓降產(chǎn)生，諧波的無功功率使得輸入端功率因數(shù)降低。在圖4-2a、b兩種電路結(jié)構(gòu)中，獨(dú)立的調(diào)壓調(diào)頻環(huán)節(jié)使之容易分開調(diào)試，但系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)反應(yīng)慢。圖4-2c所示的電路結(jié)構(gòu)則具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，功率因數(shù)高的特點(diǎn)。第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路

5、圖4-3 交直交電流型變頻器結(jié)構(gòu)圖 a）可控整流器調(diào)節(jié)電壓，逆變器調(diào)節(jié)頻率。 b）二重化結(jié)構(gòu)。第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路 圖4-3a中可控整流器調(diào)節(jié)電壓和電流的大小，逆變器調(diào)節(jié)輸出電壓頻率，電容Cd為電流型濾波環(huán)節(jié)， Ld為限流電感。由于電流型變頻器很少進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制，而圖4-3a結(jié)構(gòu)的電路輸出電流波形(方波)中諧波分量太大，影響了電動(dòng)機(jī)的低速性能，因此，對(duì)電流型變頻器可以采用圖4-3b所示的二重化結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)中，上下兩套變頻器的輸出方波電流頻率一致，但相位上錯(cuò)開一定角度，輸出時(shí)將兩套變頻器的輸出電流進(jìn)行疊加，疊加之后輸出的交流電流將成為多階梯的波形，更接近于正弦波，

6、有利于抑制低速運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，擴(kuò)大運(yùn)行范圍。 綜合以上分析可知，圖綜合以上分析可知，圖4-2b4-2b、c c和圖和圖4-34-3電路結(jié)構(gòu)在運(yùn)電路結(jié)構(gòu)在運(yùn)行中存在以下缺點(diǎn)：行中存在以下缺點(diǎn)：(1)調(diào)壓與調(diào)頻需要兩套可控晶閘管變換器，開關(guān)元件多，控制線路復(fù)雜。(2)晶閘管可控整流側(cè)在低頻低壓下功率因數(shù)太低。(3)逆變器輸出的階梯波交流電壓(電流)諧波分量較大，因此變頻器輸出轉(zhuǎn)矩的脈動(dòng)率 大，低速時(shí)影響電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定工作。(4)由于儲(chǔ)能電容的充放電時(shí)間長(zhǎng)，變頻器的動(dòng)態(tài)反應(yīng)慢。(5)變壓器漏抗對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生的影響較大。第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈

7、寬調(diào)制變頻電路 PWM PWM型變頻器有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì)：型變頻器有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì)：(1)主電路只有一個(gè)可控的功率環(huán)節(jié)，開關(guān)元件少，控制線路簡(jiǎn)單。(2)整流側(cè)使用了不可控整流器，電網(wǎng)功率因數(shù)與逆變器輸出電壓無關(guān)而接近于1。(3)通過對(duì)PWM控制方式的控制，能有效地抑制或消除低次諧波，實(shí)現(xiàn)接近正弦形的輸出交流電壓波形。(4)調(diào)頻調(diào)壓在同一環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)，無中間儲(chǔ)能環(huán)節(jié)，動(dòng)態(tài)響應(yīng)加快。 得益于以上這些優(yōu)勢(shì)， PWM控制方式正逐步取代其它形式的電路結(jié)構(gòu)在變頻技術(shù)和產(chǎn)品中占領(lǐng)主導(dǎo)地位。第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.1 PWM4.1 PWM控制的基本原理控制的基本原理圖圖4-4 PWM4-4

8、 PWM交交直直交變頻電路圖交變頻電路圖 圖4-4是典型PWM交直交變頻器主電路圖，其整流環(huán)節(jié)采用不可控二極管整流橋，其輸出電壓經(jīng)電容濾波后形成不可調(diào)的直流電壓Ud。而逆變環(huán)節(jié)則以六只功率開關(guān)器件和輔助元件構(gòu)成，這些開關(guān)器件可以選用功率晶體管GTR，功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管MOSFET，絕緣門極晶體管IGBT等?？刂颇孀兤髦械墓β书_關(guān)器件按一定規(guī)律導(dǎo)通或斷開，逆變器的輸出側(cè)即可獲得一系列恒幅調(diào)寬的輸出交流電壓，該電壓為可調(diào)頻、可調(diào)壓的交流電VVVF。第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.1 PWM4.1 PWM控制的基本原理控制的基本原理第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電

9、路4.1.1 PWM4.1.1 PWM脈寬調(diào)制原理脈寬調(diào)制原理 圖4-5為GTR元件作為功率開關(guān)的PWM逆變器主電路原理圖。對(duì)逆變器的變壓變頻控制，是通過對(duì)功率開關(guān)VT1-VT6的規(guī)律性通斷控制來實(shí)現(xiàn)的，所以，PWM逆變器的通斷控制規(guī)則即脈沖寬度調(diào)制方式?jīng)Q定著逆變器的輸出性能。脈寬調(diào)制的方式很多：由調(diào)制脈沖的極性可分為單極性和雙極性；由載波信號(hào)和參考信號(hào) (或控制波信號(hào))的頻率關(guān)系可分為同步調(diào)制方式和異步調(diào)制方式。第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.1.1 PWM4.1.1 PWM脈寬調(diào)制原理脈寬調(diào)制原理圖4-5 PWM逆變器主電路原理圖第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬

10、調(diào)制變頻電路4.1.1 PWM4.1.1 PWM脈寬調(diào)制原理脈寬調(diào)制原理1.1.單極性脈寬調(diào)制單極性脈寬調(diào)制（1）參考信號(hào)為直流電壓的脈寬調(diào)制方式 在單極性脈寬調(diào)制中，控制信號(hào)與載波信號(hào)都是單極性的信號(hào)。對(duì)圖4-5所示的電路而言，當(dāng)參考信號(hào)為單極性直流電壓ur，載波信號(hào)為單極性三角波ut時(shí)，對(duì)電路A相(即VT1、VT4橋臂)的調(diào)制規(guī)律如下：輸出電壓正半周由VTl提供，VT4截止。 ur ut時(shí)， VTl導(dǎo)通； ur ut時(shí)， VT4導(dǎo)通； ur ut時(shí)：VT1導(dǎo)通， VT4截止；ura ut時(shí)： VT1截止， VT4導(dǎo)通。 第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.1.1 PWM4

11、.1.1 PWM脈寬調(diào)制原理脈寬調(diào)制原理 雙極性SPWM調(diào)節(jié)輸出交流電壓幅值和頻率的方式與單極性SPWM相同，都是靠調(diào)節(jié)正弦參考波的幅值和頻率來實(shí)現(xiàn)的。圖4-9 雙極性SPWM調(diào)制原理 第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.1.1 PWM4.1.1 PWM脈寬調(diào)制原理脈寬調(diào)制原理3.3.同步調(diào)制同步調(diào)制 在SPWM調(diào)制方式中，定義載波頻率ft與控制波頻率fr之比為載波比，用Nftfr表示。如果在調(diào)制過程中保持比值N為常數(shù)，則稱為同步調(diào)制方式，如果該比值N不為常數(shù)，則稱為異步調(diào)制方式。同步調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)是，在開關(guān)頻率較低時(shí)可以保證輸出波形的對(duì)稱性。但是，在載波頻率較高時(shí)，同步調(diào)制幾乎

12、失去了應(yīng)用的價(jià)值。第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.1.1 PWM4.1.1 PWM脈寬調(diào)制原理脈寬調(diào)制原理4.4.異步調(diào)制異步調(diào)制 異步調(diào)制時(shí)，在控制波頻率fr變化的同時(shí)，載波頻率ft保持不變。這樣，在逆變器整個(gè)變頻范圍內(nèi)，輸出電壓半波內(nèi)的矩形脈沖數(shù)是不固定的，很難保持三相波形的對(duì)稱關(guān)系且不利于諧波的消除。正由于是異步調(diào)制，在低頻輸出時(shí)，一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)，載波個(gè)數(shù)成數(shù)量級(jí)增多，這對(duì)抑制諧波電流、減輕電動(dòng)機(jī)的諧波損耗及轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大有好處。第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.1.1 PWM4.1.1 PWM脈寬調(diào)制原理脈寬調(diào)制原理5.5.分段同步調(diào)制分段同步調(diào)制

13、對(duì)于BJT和GTO之類開關(guān)頻率不很高的功率器件，單使用同步調(diào)制或異步調(diào)制都有失偏頗，綜合兩者的優(yōu)點(diǎn)，還可以采用分段同步式調(diào)制方式，當(dāng)頻率fr降低較多時(shí)，分段有級(jí)地增加載波比N，即對(duì)不同的fr 頻段取不同的N值，頻率低時(shí)取N值大些，一般按等比級(jí)數(shù)安排。N的切換應(yīng)注意兩點(diǎn)： (1)不出現(xiàn)電壓的突變。 (2)在切換的各臨界點(diǎn)處設(shè)置一個(gè)滯環(huán)區(qū)，以免在輸出頻率恰落在切換點(diǎn)附近時(shí)造成載波頻率反反復(fù)復(fù)變換不定的所謂振蕩現(xiàn)象。這種方式的缺點(diǎn)是，在N值切換時(shí)可能出現(xiàn)電壓突變甚至振蕩。 圖圖4-10 4-10 分段同步調(diào)制分段同步調(diào)制第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.1.1 PWM4.1.1

14、PWM脈寬調(diào)制原理脈寬調(diào)制原理第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.1.2 SPWM4.1.2 SPWM波形的開關(guān)點(diǎn)算法波形的開關(guān)點(diǎn)算法 在SPWM系統(tǒng)中，通常是利用三角載波與正弦參考波進(jìn)行比較以確定逆變器功率器件的開關(guān)時(shí)刻，從而控制逆變器輸出可調(diào)正弦波形。這一功能可由模擬電子電路、數(shù)字電子電路、專用的大規(guī)模集成電路等裝置來實(shí)現(xiàn)，也可由計(jì)算機(jī)編程實(shí)現(xiàn)。SPWM系統(tǒng)開關(guān)點(diǎn)的算法，主要分為兩類：一是采樣法，二是最佳法。 第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.1.2 SPWM4.1.2 SPWM波形的開關(guān)點(diǎn)算法波形的開關(guān)點(diǎn)算法 1.1.自然采樣法自然采樣法 在上一節(jié)中

15、討論的幾種調(diào)制輸出波形的脈沖寬度，均是由正弦參考波與三角載波自然相交來確定的，所以稱之為自然采樣法。根據(jù)采樣規(guī)則的不同，采樣法又可分為對(duì)稱規(guī)則采樣和不對(duì)稱規(guī)則采樣兩種。 圖4-11 自然采樣法（不對(duì)稱）)sin(sin21211 222BAtttMTttt第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.1.2 SPWM4.1.2 SPWM波形的開關(guān)點(diǎn)算法波形的開關(guān)點(diǎn)算法 2.2.對(duì)稱規(guī)則采樣法對(duì)稱規(guī)則采樣法 為了解決不對(duì)稱自然采樣法存在的缺點(diǎn)，產(chǎn)生了所謂的對(duì)稱采樣法，如圖4-12所示是一種較為簡(jiǎn)單的對(duì)稱采樣法，其脈沖發(fā)生時(shí)刻A點(diǎn)與自然采樣法一致，而以三角載波中心線為對(duì)稱軸來求取脈沖結(jié)束時(shí)

16、刻B點(diǎn)，則 t1=t3，t2=t2。 ）（AttMTttt1 222sin1222(4-3) 第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.1.2 SPWM4.1.2 SPWM波形的開關(guān)點(diǎn)算法波形的開關(guān)點(diǎn)算法 圖4-12 對(duì)稱規(guī)則采樣法圖4-12 平均對(duì)稱規(guī)則采樣法第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.1.2 SPWM4.1.2 SPWM波形的開關(guān)點(diǎn)算法波形的開關(guān)點(diǎn)算法 3.3.平均對(duì)稱規(guī)則采樣法平均對(duì)稱規(guī)則采樣法 綜合上述兩種采樣法的優(yōu)點(diǎn)，可得到如圖4-13所示的平均對(duì)稱規(guī)則采樣法。該法以三角載波的中心線與正弦控制波的交點(diǎn)E為采樣電壓值，由E點(diǎn)水平截取三角載波對(duì)應(yīng)值A(chǔ)

17、、B兩點(diǎn)，從而確定脈寬時(shí)間t2 ）（ettMTt12sin12）（23121tTttt（4-4）第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.1.2 SPWM4.1.2 SPWM波形的開關(guān)點(diǎn)算法波形的開關(guān)點(diǎn)算法 4.4.指定諧波消除法指定諧波消除法 指定諧波消除法是SPWM控制模式研究中一種比較有意義的開關(guān)點(diǎn)確定法。在這種方法中，脈沖開關(guān)時(shí)間不是由三角波與控制波的交點(diǎn)確定的，而是從消除某些指定次諧波的目的出發(fā)，通過解方程組解出來的。 圖4-13所示為半周期內(nèi)只有三個(gè)脈沖波的單極式SPWM波形。在圖示的坐標(biāo)系中，將SPWM電壓波形展成傅氏級(jí)數(shù)為tkkkkUtukd13211cossins

18、insin12)( 式中k為奇數(shù)，由于SPWM波形的對(duì)稱性，不存在偶數(shù)次諧波。 sinsinsin23211dmUU05sin5sin5sin523215dmUU07sin7sin7sin7823217dmUU 設(shè)控制要求逆變器輸出的基波電壓幅值為U1m，并要求消除五次、七次諧波(三相異步電動(dòng)機(jī)無中線情況下不存在3及3的整數(shù)倍諧波)，按上述要求，可列出下列方程組： 求解上述方程組即可得到合適的開關(guān)時(shí)刻l、2與3的數(shù)值。第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.1.2 SPWM4.1.2 SPWM波形的開關(guān)點(diǎn)算法波形的開關(guān)點(diǎn)算法 圖4-13 三脈沖波的單極式SPWM波形第四章第四章P

19、WM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.1.2 SPWM4.1.2 SPWM波形的開關(guān)點(diǎn)算法波形的開關(guān)點(diǎn)算法 第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.2 4.2 單相單相PWMPWM逆變電路逆變電路 圖4-14 單相PWM逆變器主電路圖4-15 SPWM平均對(duì)稱采樣控制輸出調(diào)制波形第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.2 4.2 單相單相PWMPWM逆變電路逆變電路 圖4-14所示為單相PWM全橋式逆變器的主回路。對(duì)電路進(jìn)行分析可知，當(dāng)VT1和VT4導(dǎo)通時(shí)，負(fù)載上得到的輸出電壓UAB=+Ed，而當(dāng)VT2和VT3導(dǎo)通時(shí)，負(fù)載上得到的輸出電壓UAB=Ed。當(dāng)VT1VT

20、4全部截止時(shí)，UAB=0。調(diào)節(jié)上述輸出電壓+Ed和Ed的寬度比，就可獲得所期望的輸出電壓波形。 在圖4-14中，如采用正弦參考波ur(rt)與三角載波ut(tt)進(jìn)行比較，并依據(jù)一定的采樣法對(duì)電路進(jìn)行控制，可得到如圖4-15所示的輸出調(diào)制波形。 4.3.1 4.3.1 工作原理分析工作原理分析 圖4-16所示為三相橋式SPWM逆變器的主回路，如按第三章所述逆變器的導(dǎo)通規(guī)律：VT1VT2VT3VT4VT5VT6VT1對(duì)功率開關(guān)元件進(jìn)行控制，則對(duì)稱三相負(fù)載上將分別得到在第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.3 4.3 三相橋式三相橋式PWMPWM逆變電路逆變電路 dE21到之間變化

21、的脈沖電壓。 由于三相正弦參考波與三角載波通過調(diào)制電路分別進(jìn)行比較后對(duì)脈沖的寬度比進(jìn)行調(diào)節(jié)，負(fù)載上將得到一個(gè)與參考波成一定比例的電壓脈沖序列。 dE21第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.3 4.3 三相橋式三相橋式PWMPWM逆變電路逆變電路 圖4-16 三相橋式SPWM逆變器主電路 第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.3 4.3 三相橋式三相橋式PWMPWM逆變電路逆變電路 圖4-17 三相橋式逆變器SPWM控制原理第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.3 4.3 三相橋式三相橋式PWMPWM逆變電路逆變電路 圖4-18 晶體管通用型三相

22、PWM逆變器主電路原理圖 濾波電容器Cd起著平波和中間儲(chǔ)能的作用，提供電感性負(fù)載的無功功率。 PWM逆變器主要由6個(gè)大功率晶體管VT1-VT6、6個(gè)續(xù)流二極管VD1-VD6、泵升電壓限制電路(R7、VT7)組成，VT1-VT6工作于開關(guān)狀態(tài)，其開關(guān)模式取決于供給基極的PWM控制信號(hào)，輸出交流電壓的幅值和頻率通過控制開關(guān)脈寬和切換點(diǎn)時(shí)間來調(diào)節(jié)。VDl-VD6用來提供續(xù)流回路。 第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.3 4.3 三相橋式三相橋式PWMPWM逆變電路逆變電路 4.3.2 4.3.2 主電路的檢測(cè)與保護(hù)主電路的檢測(cè)與保護(hù) 在通用變頻器中，GTR工作在開關(guān)狀態(tài)，其最關(guān)鍵的

23、技術(shù)參數(shù)是反向封鎖電壓Vceo和正向?qū)娏鱅cm，此外還須計(jì)算校核集電極功率耗散Pc是否在限定值之內(nèi)，因此，變頻器工作中需要進(jìn)行電壓、電流檢測(cè)以及結(jié)溫檢測(cè)。結(jié)溫不但與集電極功耗有關(guān)，也與散熱器熱阻有關(guān)，一般在散熱器上加裝溫度傳感器進(jìn)行結(jié)溫檢測(cè)。 由于逆變器的最高工作電壓也就是直流母線電壓Ud，所以應(yīng)對(duì)Ud進(jìn)行電壓監(jiān)視。電壓信號(hào)的采樣方式很多，如采用電阻分壓、霍爾傳感器等均可用于對(duì)Ud進(jìn)行電壓采樣。第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.3 4.3 三相橋式三相橋式PWMPWM逆變電路逆變電路 第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.3 4.3 三相橋式三相橋式PW

24、MPWM逆變電路逆變電路 變頻器中的過電流信號(hào)主要分為內(nèi)部直通電流和外部故障電流兩大類。內(nèi)部直通電流只在變頻器內(nèi)部逆變電路的同橋臂GTR間形成環(huán)流，由于電流不經(jīng)過負(fù)載，回路電阻較小，可能導(dǎo)致較大的過電流。外部故障電流主要是由負(fù)載過重或外電路短路等故障造成的，電流通路相對(duì)較復(fù)雜，通常情況會(huì)同時(shí)影響到變頻器的交流側(cè)和直流側(cè)，所以，對(duì)變頻器中電流的檢測(cè)較為復(fù)雜。第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.3 4.3 三相橋式三相橋式PWMPWM逆變電路逆變電路 圖4-19 三相PWM逆變器主電路信號(hào)檢測(cè)原理第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.4 PWM4.4 PWM變頻調(diào)

25、速系統(tǒng)中的功率接口變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口 可構(gòu)成PWM變頻系統(tǒng)主電路的功率開關(guān)器件很多，如GTR、GTO、IGBT等，其控制電路無論是由分離組件構(gòu)成還是由大規(guī)模集成電路或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成，其輸出控制信號(hào)均為低電壓、小功率信號(hào)，難以有效驅(qū)動(dòng)主電路中的功率開關(guān)器件，需要配置適當(dāng)?shù)墓β式涌趤磉B接控制電路與主電路或單片機(jī)電路與驅(qū)動(dòng)電路。 第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.4 PWM4.4 PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口 4.4.1 4.4.1 大功率晶體管的基極驅(qū)動(dòng)電路大功率晶體管的基極驅(qū)動(dòng)電路 GTR的導(dǎo)通與關(guān)斷是由基極驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制的，因此，基極驅(qū)動(dòng)電路必

26、須適應(yīng)于GTR器件的要求。GTR器件本身的放大倍數(shù)受集電極電流與結(jié)溫的影響，其開關(guān)速度受導(dǎo)通時(shí)間ton和關(guān)斷時(shí)間toff的限制。（一）分立組件驅(qū)動(dòng)電路（一）分立組件驅(qū)動(dòng)電路 典型的GTR分立組件驅(qū)動(dòng)電路如圖4-20所示。當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)為1時(shí)，非門輸出為0，光電三極管導(dǎo)通，使VT1截止，VT2導(dǎo)通，VT3截止，GTR基極電流流經(jīng)E1VT2RCVD2beE1低電位。 第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.4 PWM4.4 PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口 圖圖4-20 4-20 分立組件分立組件GTRGTR驅(qū)動(dòng)電路原理圖驅(qū)動(dòng)電路原理圖第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻

27、電路脈寬調(diào)制變頻電路4.4 PWM4.4 PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口 （二）集成模塊化驅(qū)動(dòng)電路（二）集成模塊化驅(qū)動(dòng)電路 集成化驅(qū)動(dòng)模塊的種類很多，其電路結(jié)構(gòu)和性能取決于其所驅(qū)動(dòng)的功率開關(guān)器件的種類和主電路對(duì)控制電路的功能要求等因素。 M57215BL為GTR專用驅(qū)動(dòng)模塊，可驅(qū)動(dòng)50A、1000V的GTR器件。該電路的開關(guān)頻率為2kHz，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖4-21所示，PWM信號(hào)輸入端不帶非門，需要外接。其外部接線如圖4-22所示。其腳接正電源+10V，腳接負(fù)電源3V。第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.4 PWM4.4 PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口變

28、頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口 圖4-21 M57215BL驅(qū)動(dòng)模塊內(nèi)部原理圖 圖圖4-22 M57215BL4-22 M57215BL驅(qū)動(dòng)模塊內(nèi)部原理圖驅(qū)動(dòng)模塊內(nèi)部原理圖第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.4 PWM4.4 PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口 第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.4 PWM4.4 PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口 EXB841是快速型IGBT專用驅(qū)動(dòng)模塊，可驅(qū)動(dòng)300A，1200V的IGBT器件。該電路開關(guān)頻率可高達(dá)40kHz-50kHz，信號(hào)延遲時(shí)間不超過1s，外部只需要提供+20V的單電

29、源，內(nèi)部自己產(chǎn)生5V反偏壓。該模塊采用高速光耦隔離，射級(jí)輸出，并具有短路保護(hù)及慢速關(guān)斷功能。 第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.4 PWM4.4 PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口 圖圖4-23 EXB8414-23 EXB841的內(nèi)部原理的內(nèi)部原理第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.4 PWM4.4 PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口 圖4-24 EXB841驅(qū)動(dòng)模塊應(yīng)用電路第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.4 PWM4.4 PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口 4.4.2 P

30、WM4.4.2 PWM大規(guī)模單片集成電路大規(guī)模單片集成電路（一）（一）HEF4752HEF4752及其應(yīng)用及其應(yīng)用 HEF4752是全數(shù)字化的三相SPWM波生成集成電路。這種芯片既可用于有強(qiáng)迫換流電路的三相晶閘管變頻器，也可用于由全控型開關(guān)器件構(gòu)成的變頻器。對(duì)于后者，可輸出三相對(duì)稱SPWM波控制信號(hào)，調(diào)頻范圍為0200Hz。由于它生成的SPWM波的最大開關(guān)頻率比較低，一般在lkHz以下，所以較適于以BJT或GTO為開關(guān)器件的變頻器，而不適于IGBT變頻器。第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路了解HEF4752芯片的基本功能和作用圖圖4-25 HEF47524-25 HEF4752

31、管腳排列圖管腳排列圖4.4 PWM4.4 PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口 第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.4 PWM4.4 PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口 2 2HEF4752HEF4752電路結(jié)構(gòu)及工作原理電路結(jié)構(gòu)及工作原理(1)(1)電路結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu) HEF4752電路結(jié)構(gòu)原理如圖4-28所示。從圖中可以看出，HEF4752由FCT計(jì)數(shù)器、VCT計(jì)數(shù)器和RCT計(jì)數(shù)器等三個(gè)計(jì)數(shù)器，一個(gè)譯碼器，三個(gè)輸出口以及供生產(chǎn)廠家測(cè)試用的試驗(yàn)電路組成。 HEF4752能產(chǎn)生輸出頻率從0Hz至200Hz可調(diào)的三相SPWM信號(hào)，并可使輸出電

32、壓隨輸出頻率成線性變化。其調(diào)制原理的主要依據(jù)是SPWM不對(duì)稱規(guī)則采樣法。第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.4 PWM4.4 PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口 圖4-28 HEF4752內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.4 PWM4.4 PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口 不對(duì)稱規(guī)則采樣法SPWM波的脈寬為(4-10)脈寬可以用電角度表示為：112)(iiiiit(4-11)若令i代表脈寬t2i的前沿角度和后沿角度，則iii(4-12)BttAtBAttMTTtMTttMTttt1111 222sin4

33、2sin4)sin(sin212第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.4 PWM4.4 PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口 圖圖4-29 4-29 雙邊調(diào)制方法雙邊調(diào)制方法第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.4 PWM4.4 PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口 HEF4752輸出的SPWM波的輸出頻率f與開關(guān)頻率fr決定于頻率控制時(shí)鐘FCT。 圖4-30開關(guān)頻率fr與輸出頻率f的關(guān)系 圖4-32不同分頻數(shù)下fr與f的關(guān)系 第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.4 PWM4.4 PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接

34、口變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口 圖4-30 N=15時(shí)的雙邊調(diào)制波 a)N=15時(shí)的等脈寬矩形波 b)N=15時(shí)的A相雙邊調(diào)制波 c)N=15時(shí)的B相雙邊調(diào)制波 d)N=15時(shí)的C相雙邊調(diào)制波 e)N=15時(shí)的線電壓UAB輸出波第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.4 PWM4.4 PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口 表4-1 各切換點(diǎn)的開關(guān)頻率值輸出頻率f(Hz)載波頻率比N 開關(guān)頻率fr(Hz)3.575.95 168 60010005.00 8.33 120 60010007.14 11.90 84 600100010.0016.67 60 6001000

35、14.29 23.81 42 600100020.00 33.30 30 600100028.57 47.62 21 600100040.00 66.67 15 6001000第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.4 PWM4.4 PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口 3 3HEF4752HEF4752的應(yīng)用舉例的應(yīng)用舉例以上所述與HEF4752配套的電路是由模擬電路與數(shù)字電路構(gòu)成的。當(dāng)然，也可以使用微機(jī)，用硬件與軟件相結(jié)合的方法完成上述電路功能。圖圖4-33 HEF47524-33 HEF4752控制的控制的SPWMSPWM變頻器變頻器第四章第四章PWM脈寬

36、調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.4 PWM4.4 PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口 （二）（二）SLE4520SLE4520及其應(yīng)用及其應(yīng)用 HEF4752三相SPWM集成電路能設(shè)置的開關(guān)頻率比較低，不適合于IGBT變頻器。SLE4520是德國西門子公司生產(chǎn)的一種CMOS大規(guī)模專用集成電路。它是一個(gè)可編程器件，能把三個(gè)8位數(shù)字量同時(shí)轉(zhuǎn)換成二路相應(yīng)脈寬的矩形波信號(hào)，與單片機(jī)及相應(yīng)的軟件結(jié)合，能以很簡(jiǎn)單的方式產(chǎn)生三相逆變器所需的六路控制信號(hào)。由于其輸出的SPWM波的開關(guān)頻率可達(dá)20kHz，基波頻率可達(dá)2600Hz。因此，適用于IGBT變頻器或其它中頻電源變頻器。第四章第四章P

37、WM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.4 PWM4.4 PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口 圖4-34 SLE4520管腳排列圖1 1SLE4520SLE4520的管腳排列及的管腳排列及功能功能SLE4520為雙列直插式28腳大規(guī)模集成電路，如圖4-34所示。它有13個(gè)輸入端、5個(gè)控制端、8個(gè)輸出端、2個(gè)電源端。 第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.4 PWM4.4 PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口 (1) (1) 輸入端輸入端XTALl (管腳2)、XTAL2 (管腳3)外接晶振輸入端。 P7-P0 (管腳4-11)8位數(shù)據(jù)輸入端

38、 SYNC (管腳27) 來自微機(jī)的觸發(fā)脈沖信號(hào)輸入端 WR (管腳24) 來自微機(jī)的脈沖信號(hào)輸入端 ALE (管腳25)地址鎖存允許輸出端， 與單片機(jī)的ALE線相連 第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.4 PWM4.4 PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口 (2)(2)控制端控制端CLEARSTATUS(管腳21)、SETSTATUS(管腳22)為通斷狀態(tài)觸發(fā)器的兩個(gè)輸入端，即清零端與置位端。RES(管腳23)SLE4520的復(fù)位端，可與微機(jī)復(fù)位電路的輸出相連。CS(管腳26)SLE4520的片選信號(hào)輸人端，可與微機(jī)系統(tǒng)的譯碼電路輸出端相連。INHIBIT

39、(管腳19)脈沖封鎖端，接保護(hù)電路的輸出。第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.4 PWM4.4 PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口 (3)(3)輸出端輸出端PH1/1(管腳18)、PHl/2(管腳17)、PH2/1(管腳16)、PH2/2(管腳14)，PH3/1(管腳13)、PH3/2(管腳12)分別為變頻器A、B、C三相上、下橋臂開關(guān)器件的控制信號(hào)輸入端，接三相變頻器驅(qū)動(dòng)電路的輸人端，提供驅(qū)動(dòng)三相變頻器的SPWM信號(hào)。STATUS(管腳20)通斷狀態(tài)觸發(fā)器的輸出端CLKOUT(管腳28)晶振頻率輸出端(4)(4)電源端電源端UDD(管腳1)電源正端，接+

40、5V電源。USS(管腳15)電源負(fù)端，接地 第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.4 PWM4.4 PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口 4-35 SLE4520的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.4 PWM4.4 PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口 2 2SLE4520SLE4520電路結(jié)構(gòu)及工作原理電路結(jié)構(gòu)及工作原理(1) (1) 電路結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu) SLE4520的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖4-35所示。它的內(nèi)部有一個(gè)死區(qū)時(shí)間生成及輸出寄存器，一個(gè)四位死區(qū)(互鎖)時(shí)間寄存器，三個(gè)過零檢測(cè)器，三個(gè)可預(yù)置計(jì)數(shù)器，三個(gè)8位

41、數(shù)據(jù)寄存器，一個(gè)四位分頻控制寄存器和一個(gè)1:n預(yù)置分頻器，一個(gè)1:4地址譯碼鎖存器及一個(gè)通斷控制觸發(fā)器共17個(gè)單元線路。這些單元線路分別與SLE4520的內(nèi)部數(shù)據(jù)或控制總線相連。第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.4 PWM4.4 PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口 (2)(2)工作原理工作原理表4-2 SLE4520內(nèi)部寄存器地址表地址 寄存器 00 A相寄存器 01 B相寄存器 02 C相寄存器 03 死區(qū)寄存器 04 分頻控制寄存器 第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.4 PWM4.4 PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口變頻調(diào)速系統(tǒng)中的

42、功率接口 表4-3 SLE4520死區(qū)寄存器取值及產(chǎn)生的死區(qū)時(shí)間取值死區(qū)時(shí)鐘為1:4 死區(qū)時(shí)鐘為1:6 時(shí)延時(shí)/s 時(shí)延時(shí)/s 1 0.33 0.5 3 1.0 1.5 5 1.66 2.5 14 4.66 7第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.4 PWM4.4 PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口 表4-4 分頻控制寄存器的取值表取值分頻計(jì)數(shù)頻率斬波頻率死區(qū)時(shí)鐘01:43MHz 1:411:62MHz 15.6 kHz 1:621:81.5MHz 1:431:121kHz 7.8 kHz 1:641:16750kHz 1:451:24500kHz 3.9

43、kHz 1:661:32375kHz 1:471:48250kHz 1.95 kHz 1:6第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.4 PWM4.4 PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口 3 3SLE4520SLE4520應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例 如上所述，SLE4520是一個(gè)可編程三相PWM集成電路，與微機(jī)配合使用能把三路8位數(shù)字量轉(zhuǎn)換成三路脈寬調(diào)制信號(hào)，形成三相SPWM波，驅(qū)動(dòng)三相功率開關(guān)器件。雖然也可以和16位微機(jī)配合使用，但因SLE4520是8位可編程芯片，一般情況下可與8位微機(jī)配合使用。 第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.4 PWM4.4

44、PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口 圖4-36 用8031微機(jī)系統(tǒng)與SLE4520配合使用生成SPWM波驅(qū)動(dòng)IGBT變頻器第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.4 PWM4.4 PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口 ( (三三)MA818)MA818及其應(yīng)用及其應(yīng)用 MA818是英國Marconi公司推出的、可產(chǎn)生三相PWM控制信號(hào)的大規(guī)模集成電路芯片，采用標(biāo)準(zhǔn)雙列直插式40腳封裝(如圖4-37所示)或44腳方形塑料封裝。該芯片與SLE4520相似，是一種通用的可編程微機(jī)控制外圍芯片，雖然它必須和微處理器配合使用，但微機(jī)的介入程度很低，它本

45、身的功能比SLE4520強(qiáng)，在應(yīng)用于對(duì)IGBT的控制時(shí)，尤其方便，其可輸出純正弦波波形。 第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.4 PWM4.4 PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口 圖4-37 MA818管腳排列圖1 1MA818MA818的管腳排列及功能的管腳排列及功能各管腳按其基本功能可劃分為以下三部分：(1)用于與微處理器接口 的MOTEL多用總線 (2)用于與存儲(chǔ)正弦調(diào)制 波形的EPROM連接的 11根地址線A0-A10 和4根數(shù)據(jù)線D0-D3。第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.4 PWM4.4 PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口變頻

46、調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口 (3)三相PWM輸出線及控制線。包含具有標(biāo)準(zhǔn)TTL電平的6個(gè)端口RPHT、RPHB、YPHT、YPHB、BPHT和BPHB7，分別用于三相逆變器六個(gè)全控器件的端口驅(qū)動(dòng)電路的控制信號(hào)。封鎖狀態(tài)輸出腳TRIP用來表明輸出腳的狀態(tài)。 此外，UDD為5V電源引腳，USS為零電平電源引腳，CLK是時(shí)鐘輸入端。零相脈沖信號(hào)ZPP能輸出與調(diào)制波同頻率的脈沖波。 第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.4 PWM4.4 PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口 圖4-38 MA818電路結(jié)構(gòu)框圖第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.4 PWM4

47、.4 PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口 2 2MA818MA818電路結(jié)構(gòu)及工作原理電路結(jié)構(gòu)及工作原理(1)電路結(jié)構(gòu) MA818主要由三部分構(gòu)成：接收并儲(chǔ)存微處理器命令的控制字部分。它主要由總線控制，總線譯碼，暫存器R0、R1、R2，虛擬寄存器R3、R4及24位初始化寄存器和24位控制寄存器組成。從EPROM中讀出正弦調(diào)制波形的數(shù)據(jù)部分。它由地址發(fā)生器和數(shù)據(jù)緩沖器組成。三相輸出控制電路及輸出脈沖鎖存電路。每相輸出控制電路又由脈沖刪除電路和脈沖延遲電路組成。第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.4 PWM4.4 PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口變頻調(diào)速系統(tǒng)中的

48、功率接口 (2)工作原理1）MA818在工作之前，兩個(gè)24位寄存器(初始化寄存器和控制寄存器)要先從微機(jī)中輸入命令字。 2）MA818采用規(guī)則采樣法產(chǎn)生SPWM波形。它內(nèi)部具有一個(gè)地址發(fā)生器和一個(gè)輸入數(shù)據(jù)緩沖器，能從外部微機(jī)系統(tǒng)PROM/EPROM中直接讀取用戶按要求定義的各種精確的、用于產(chǎn)生SPWM脈沖序列的調(diào)制波形，并與三角載波比較，從而產(chǎn)生所需要的SPWM波形。 3）脈沖延遲電路的作用是在改變?nèi)我幌鄡蓚€(gè)開關(guān)器件的狀態(tài)時(shí)，提供一個(gè)較短的延遲時(shí)間，使在這段時(shí)間里兩個(gè)開關(guān)都處于關(guān)狀態(tài)。第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.4 PWM4.4 PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口 (3)MA818寄存器的設(shè)置方法 1）初始化寄存器的編程。先將控制字確定的三角波載波頻率、調(diào)制波頻率范圍(PWM輸出調(diào)制波的最高可能頻率)、脈沖延遲時(shí)間、最小脈沖寬度、計(jì)數(shù)器復(fù)位等參數(shù)送入三個(gè)8位暫存器R0、R1、R2中，再輸送到24位初始化寄存器第四章第四章PWM脈寬調(diào)制變頻電路脈寬調(diào)制變頻電路4.4 PWM4.4 PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口變頻調(diào)速系統(tǒng)中的功率接口 2）控制寄存器的編程。由控制字確定調(diào)制波頻率選擇、正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)選擇、調(diào)制波幅值選擇、過調(diào)制選擇、輸出禁止選擇等參數(shù)，先將這些參數(shù)送入三個(gè)8位暫存器R0、R1、R2