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基于80c51單片機控制的交流變頻調速系統設計(編輯修改稿)

2026-02-12 11:58 本頁面

　

【文章內容簡介】 ③為可靠關閉IGBT，防止擎住現象，要給柵極加一負偏壓，因此最好采用雙電源供電。IGBT集成式驅動電路 IGBT的分立式驅動電路中分立元件多，結構復雜，保護功能比較完善的分立電路就更加復雜，可靠性和性能都比較差，因此實際應用中大多數采用集成式驅動電路。日本富士公司的EXB系列集成電路、法國湯姆森公司的UA4002集成電路等應用都很廣泛。第4章控制電路設計控制電路設計總思路給異步電動機供電（電壓、頻率可調）的主電路提供控制信號的回路，稱為控制回路。控制電路由以下電路，頻率、電壓的“運算電路”，主電路的“電壓/電流檢測回路”，電動機的“速度檢測回路”，將運算電路的控制信號進行放大隔離的“驅動電路”，以及逆變器和電動機的“保護電路”。下面詳細介紹各單元電路。 SPWM波形產生電路 HEF4752芯片介紹HEF4752簡介HEF4752是采用LOCMOS工藝制造的大規模集成電路，專門用來產生三相PWM信號。它的驅動輸出經隔離放大后，既可驅動GTO逆變器，也可驅動GTR逆變器，在交流變頻調速和UPS中作中心控制器件主要特點1）能產生三對相位差120176。的互補SPWM主控脈沖，適用于三相橋結構的逆變器；2）采用數控方式不僅能提高系統控制精度，也易于與微機聯機；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生的轉矩脈沖和噪聲等所造成的惡劣影響。調制頻率的可調范圍為0～100Hz，且能使逆變器輸出電壓同步調節。4）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間隔，間隔時間連續可調。引腳說明HEF4752為28腳雙列直插式標準封裝DIP芯片，它有7個控制輸入，4個時鐘輸入，12個驅動逆變器輸出，3個控制輸出。其外部管腳排列如圖1所示。各管腳功能描述如表1所列HEF4752工作原理 HEF4752是一種基于同步式雙緣調制原理產生SPWM信號的專用集成電路,其原理框圖如圖2所示。輸入功能 1）輸入I用來決定逆變器驅動輸出模式的選擇，當I為低電平時，驅動模式是晶體管，當I為高電平時，驅動模式是晶閘管 HEF4752 引腳圖 2）輸入控制信號K和時鐘輸入OCT共同決定逆變器每對輸出信號的互鎖推遲間隔時間；3）相序輸入CW用來控制電機轉向。當CW為低電平時，相序為R、B、Y；當CW為高電平時，相序為R、Y、B；4）輸入L用來控制起動/停止，L為低電平時，在晶體管模式下封鎖HEF4752所有的脈寬調制驅動輸出，但產生輸出信號的內部電路仍在繼續“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）控制輸入A、B、C供制造過程試驗用。工作時必須接到Vss（低電平）。但A還有另外一個用處，即剛通電時，A置高電平初始化整個IC片，被用作復位信號；6）時鐘輸入頻率控制時鐘（FCT）控制輸出PWM信號的基波頻率，即決定逆變器的輸出頻率fout，從而控制電機轉速，fFCT=3360fout。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）是一個固定時鐘，它決定逆變器的最高開關頻率fs(max)，fRCT=280fs(max)，一旦fRCT確定，(max)～fs(max)之間變化，且逆變器的開關頻率是輸出頻率的嚴格整數倍fs=Nfout，N為頻率比，其N值為15，21，30，42，60，84，120，168；7）輸出推遲時鐘（OCT）控制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、下兩只開關器件同時導通引起直通，推遲間隔時間的選擇端（K）一起決定τd的長短，其關系式為:一般情況K保持為高電平，通常可取fRCT=fOCT。輸出功能1）逆變驅動輸出HEF4752有六個主驅動輸出組成三個互補對，還有和每一主輸出相關聯的輔助輸出。在驅動GTR逆變器時，輸出波形是雙邊沿調制的脈寬調制波，其調制原理可由圖3加以說明。圖中假定載波在一個周期內有9個脈沖（這個脈沖數被稱為頻率比），載波脈沖的兩個邊沿都用一個可變的時間間隔量δ加以調制，而且使δ∝sinθ（θ為未被調制時載波脈沖邊沿所處的時間，或稱角相位）。sinθ0時，該處的脈沖變寬；sinθ0時，該處的脈沖變窄。三相輸出的調制脈沖波相位互差120176。，如圖3中UR、UY、UB所示。圖3中的VRY是R相和Y相間的線電壓波形。這個脈沖波平均值的波形接近正弦波。顯然，頻率比N的值越大，線電壓平均值的波形就越接近正弦波，而良好的正弦波輸出，正是交流電機所要求的。2）控制輸出RSYN是一個脈沖輸出，其頻率等于fout，脈寬等于VCT時鐘的脈寬，主要為觸發示波器掃描提供一個穩定的參考信號。輸出電壓模擬信號VAV為一數字信號，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，并為6fout所調制，VAV在fVCT的閉環控制中非常有用，可用來改善輸出電壓對輸出頻率關系的非線性。逆變器開關輸出CSP是一脈沖串，不受L狀態的影響，其頻率為逆變器開關頻率的2倍，其中每一脈沖的下降沿發生在主輸出的零調制點。ADC0809ADC0809是采樣頻率為8位的、以逐次逼近原理進行模—數轉換的器件。其內部有一個8通道多路開關，它可以根據地址碼鎖存譯碼后的信號，只選通8個單斷模擬輸入信號中的一個進行A/D轉換。8253芯片intel8253是NMOS工藝制成的可編程計數器/定時器，CR、CE和OL都是16

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