EDN China > 技术文章 > 电源技术 > AC-DC/DC-DC转换 > 正文
? 2016博客大赛-不限主题,寻找电子导师,大奖升级??

(多图) 一种小功率通用变频器的设计

来源:电源技术应用/贺明智 杨贵恒等?? 2006年12月05日 ?? 收藏0

0 引言

  由于电力电子技术的飞速发展,交流变频调速已上升为电气传动的主流,正在逐步取代传统的直流传动。而从性价比的角度来看,交流变频调速装置已经优于直流调速装置。 

  异步电机的变频调速不仅可以实现平滑调节,还有着许多其他交流调速系统不可比拟的优点:交流变频调速在频率范围、动态响应、调速精度、低频转矩、转差补偿、通信功能、智能控制、功率因数、工作效率、使用方便等方面的优势是其他的交流调速方式难以达到的,并以体积小、重量轻、通用性强、保护功能完善、可靠性高、操作简便等优点,深受钢铁、冶金、矿山、石油、化工、医药、纺织、机械、电力、轻工、造纸、印刷、卷烟、自来水等行业的欢迎,社会效益非常显著。  

  变频调速虽然在各个方面有其优势,但其早期昂贵的造价和可靠性问题使许多用户望而却步。降低造价和提高可靠性一直是交流变频调速的重要课题。  

  本文针对一般小功率交流异步电动机变频调速的要求,采用上世纪90年代末才推出的多功能高集成度专用SPWM控制芯片SA866和智能功率模块PS21255开发了一种新型通用变频器。其整机结构简洁,具有比较完善的功能,满足了空调、洗衣机

等家电及小型纺织、塑料加工等工业的自动化生产线对变频器低成本、高可靠性、高性能的要求,并已经在广东、江苏等多家工厂生产中得到应用。

1 SA866和PS21255功能介绍

1.1 SA866功能简介

1.1.1 功能特点  

  SA866是专用于交流异步电机SPWM控制的集成电路。它除了根据设定参数产生合乎要求的SPWM脉冲外,还集成了多种保护功能,并可在紧急情况下,如短路和过载时快速关断SPWM脉冲,保护逆变器和电机。它的最大特点是可以独立运行,无须微处理器控制。它的输出频率以及加速减速频率都可由外接电位器在线连续调节。所有须定义的参数如载波频率、死区时间、最小脉宽、调制波形、V/f曲线等均存储在外接的廉价EEPROM中,上电时自动读入SA866中。SA866有6种工作模式,与微处理器配合使用,基本做到了低价格多功能。

1.1.2 管脚说明  

  该芯片采用PLCC封装,共有32个管脚,各管脚排列如图1所示。

管脚排列图

  各管脚功能如下。

  1)电源 VDDD和VDDA分别为数字电源和模拟电源;VSSADC为A/D转换电源,它们接一个+5 V的电源;VSSD和VSSA分别为数字电源和模拟电源的地;VREFIN为A/D转换参考电压(+2.5 V)。

  2)串行接口 SDA,SCL和CS用于从EEPROM获取数据,分别为数据,时钟和片选信号。

  3)控制及输出 SETPOINT为频率给定端,该脚的输入电压将决定系统的工作频率;RACC和RDEC分别确定加速和减速的时间;RPHT,YPHT,BPHT,RPHB,YPHB和BPHB为桥臂脉冲信号输出,其中RPHT,YPHT和BPHT分别对应三相输出的上桥臂;RPHB,YPHB和BPHB分别对应三相输出的下桥臂;DIR控制三相顺序,该脚对应高低电平有两个方向的PWM波供用户选择。

  4)工作状态选择管脚功能决定与SA866连接的是EEPROM还是微处理器,高电平表示与EEPROM连接;PAGE0和PAGE1决定采用的是EEPROM的哪一页参数。

  5)保护 VMON为过电压信号输入端,减速过程中此端电平若大于2.5 V,就启动过电压保护动作,将输出频率固定在当前值;IMON为过电流信号输入端,升速过程中,电平若大于2.5 V,内部过流保护就动作,不再继续升速,直到过流信号消失;SET TRIP为紧急停机信号,可快速禁止PWM脉冲输出;管脚功能端表示禁止输出状态,低电平有效,该信号只有在复位信号管脚功能下才能被解除。

1.2 PS21255功能简介

1.2.1 功能特点  

  与常规的IGBT模块相比,PS21255具有如下特点:

  1)内含驱动电路 IPM设定了内部IGBT的最佳驱动条件,驱动电路离IGBT较近,可以大大减少信号传输阻抗,且受外界干扰小,因此不需加反向偏压,同时,本模块采用自举电路,从而摆脱了控制电源不共地的限制,使用一个电源,即可实现方便的控制;

  2)内含各种保护 使内部IGBT因故障损坏的几率大大降低,这些保护包括短路保护(SC),控制电路欠压保护(UV)等;

  3)内部报警输出(FO) 该信号送到控制PWM产生器,封锁脉冲输出,进而停止系统工作;

  4)散热效果好 采用陶瓷绝缘结构,扁平封装,可以直接安装在散热器上;

  5)端子布局合理,便于安装 强弱电的输出输入端分别安排在模块的两侧,做到尽量减少干扰。

1.2.2 管脚说明

  该模块的外形及端子分布如图2所示。

模块的外形及端子分布


上一页123下一页
?? ?? ??


打开微信“扫一扫”,打开网页后点击屏幕右上角分享按钮

1.扫描左侧二维码
2.点击右上角的分享按钮
3.选择分享给朋友
?? ??

变频器? SPWM控制? PWM? VVVF?

相关文章

我来评论
美国的游客
美国的游客 ??? (您将以游客身份发表,请登录 | 注册)
?
有问题请反馈