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三相SPWM發(fā)生器HEF4752在變頻調(diào)速系統(tǒng)中的應用
摘要：介紹了如何應用CD4046鎖相環(huán)為大規(guī)模集成電路HEF4752提供時鐘信號，由HEF4752產(chǎn)生三相基波頻率、幅值和死區(qū)時間可調(diào)的SPWM波形，實現(xiàn)電動機的變頻調(diào)速控制。該系統(tǒng)僅用硬件來實現(xiàn)，實驗結(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)簡單、成本低、性能好、調(diào)試方便、運行可靠。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信號經(jīng)隔離、放大后，驅(qū)動由IGBT構(gòu)成的三相逆變器，使之輸出SPWM的波形，實現(xiàn)異步電動機變頻調(diào)速。
1 系統(tǒng)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CD4046產(chǎn)生推遲時鐘（OCT）和參考時鐘（RCT）、頻率控制時鐘（FCT）和電壓控制時鐘（VCT）3路時鐘信號供給HEF4752，由HEF4752產(chǎn)生三相6路SPWM波形通過光電隔離后去控制主電路。
1．3 HEF4752簡介
HEF4752是采用LOCMOS工藝制造的大規(guī)模集成電路，專門用來產(chǎn)生三相SPWM信號。它的驅(qū)動輸出經(jīng)隔離放大后，可驅(qū)動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
主要特點如下：
1）能產(chǎn)生三對相位差120°的互補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，間隔時間連續(xù)可調(diào)。1．3．2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(qū)動信號輸出，3個控制輸出。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
相換流開關(guān)信號1
2
OBM2B
相主開關(guān)信號2
3
OBM1B
相主開關(guān)信號1
4
RCT
最高開關(guān)頻率基準時鐘
5
CW
電機換相控制信號
6
OCT
推遲輸出時鐘
7
K
選擇互鎖推遲間隔
8
ORM1
R相主開關(guān)信號1
9
ORM2
R相主開關(guān)信號2
10
ORC1
R相換流開關(guān)信號1
11
ORC2
R相換流開關(guān)信號2
12
FCT
頻率時鐘
13
A
復位輸入控制
14
VSS
接地端
15
B
測試電路用信號
16
C
測試電路用信號
17
VCT
電壓時鐘
18
CSP
電流采樣脈沖
19
OYC2
Y相換流開關(guān)信號2
20
OYC1
Y相換流開關(guān)信號1
21
OYM2
Y相主開關(guān)信號2
22
OYM1
Y相主開關(guān)信號1
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