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三相SPWM發(fā)生器HEF4752在變頻調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用
摘要：介紹了如何應(yīng)用CD4046鎖相環(huán)為大規(guī)模集成電路HEF4752提供時(shí)鐘信號(hào)，由HEF4752產(chǎn)生三相基波頻率、幅值和死區(qū)時(shí)間可調(diào)的SPWM波形，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制。該系統(tǒng)僅用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，以HEF4752為主要控制芯片的SPWM波形發(fā)生器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、性能好、調(diào)試方便、運(yùn)行可靠。引言
隨著電力電子技術(shù)及大規(guī)模集成電路的發(fā)展，基于集成SPWM電路構(gòu)成的變頻調(diào)速系統(tǒng)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、節(jié)能效果顯著、性價(jià)比高等突出優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。本文介紹的變頻調(diào)速系統(tǒng)是以大規(guī)模專用集成電路HEF4752為核心構(gòu)成的控制電路，由HEF4752產(chǎn)生的三相SPWM信號(hào)經(jīng)隔離、放大后，驅(qū)動(dòng)由IGBT構(gòu)成的三相逆變器，使之輸出SPWM的波形，實(shí)現(xiàn)異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速。
1 系統(tǒng)硬件電路
整個(gè)系統(tǒng)的硬件電路由主電路、控制電路、驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路等構(gòu)成，其電路框圖如圖1所示。
1．1 主電路
主電路為AC/DC/AC逆變電路，由三相整流橋、濾波器、三相逆變器組成。三相交流電經(jīng)橋式整流后，得到脈動(dòng)的直流電壓經(jīng)電容器濾波后供給逆變器。
1．2 控制電路
控制電路框圖如圖2所示。在該控制電路中，分別由三個(gè)CD4046產(chǎn)生推遲時(shí)鐘（OCT）和參考時(shí)鐘（RCT）、頻率控制時(shí)鐘（FCT）和電壓控制時(shí)鐘（VCT）3路時(shí)鐘信號(hào)供給HEF4752，由HEF4752產(chǎn)生三相6路SPWM波形通過(guò)光電隔離后去控制主電路。
1．3 HEF4752簡(jiǎn)介
HEF4752是采用LOCMOS工藝制造的大規(guī)模集成電路，專門(mén)用來(lái)產(chǎn)生三相SPWM信號(hào)。它的驅(qū)動(dòng)輸出經(jīng)隔離放大后，可驅(qū)動(dòng)GTO和GTR逆變器，在交流變頻調(diào)速中作控制器件。其引腳如圖3所示。
圖2
1．3．1 主要特點(diǎn)
主要特點(diǎn)如下：
1）能產(chǎn)生三對(duì)相位差120°的互補(bǔ)SPWM主控脈沖，適用于三相橋結(jié)構(gòu)的逆變器；
2）采用多載波比自動(dòng)切換方式，隨著逆變器的輸出頻率降低，有級(jí)地自動(dòng)增加載波比，從而抑制低頻輸出時(shí)因高次諧波產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩脈沖和噪聲等所造成的惡劣影響。調(diào)制頻率可調(diào)范圍為0～100Hz，且能使逆變器輸出電壓同步調(diào)節(jié)；
3）為防止逆變器上下橋臂直通，在每相主控脈沖間插入死區(qū)間隔，間隔時(shí)間連續(xù)可調(diào)。1．3．2引腳說(shuō)明
HEF4752為28腳雙列直插式標(biāo)準(zhǔn)封裝DIP芯片，它有7個(gè)控制輸入，4個(gè)時(shí)鐘輸入，12個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出，3個(gè)控制輸出。各管腳功能描述如表1所列。
表1 HEF4752管腳功能
引 腳
名 稱
功 能
1
OBC1B
相換流開(kāi)關(guān)信號(hào)1
2
OBM2B
相主開(kāi)關(guān)信號(hào)2
3
OBM1B
相主開(kāi)關(guān)信號(hào)1
4
RCT
最高開(kāi)關(guān)頻率基準(zhǔn)時(shí)鐘
5
CW
電機(jī)換相控制信號(hào)
6
OCT
推遲輸出時(shí)鐘
7
K
選擇互鎖推遲間隔
8
ORM1
R相主開(kāi)關(guān)信號(hào)1
9
ORM2
R相主開(kāi)關(guān)信號(hào)2
10
ORC1
R相換流開(kāi)關(guān)信號(hào)1
11
ORC2
R相換流開(kāi)關(guān)信號(hào)2
12
FCT
頻率時(shí)鐘
13
A
復(fù)位輸入控制
14
VSS
接地端
15
B
測(cè)試電路用信號(hào)
16
C
測(cè)試電路用信號(hào)
17
VCT
電壓時(shí)鐘
18
CSP
電流采樣脈沖
19
OYC2
Y相換流開(kāi)關(guān)信號(hào)2
20
OYC1
Y相換流開(kāi)關(guān)信號(hào)1
21
OYM2
Y相主開(kāi)關(guān)信號(hào)2
22
OYM1
Y相主開(kāi)關(guān)信號(hào)1
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