全數字三相SPWM信號產生芯片的測試及其變頻調速應用.pdf

1、針對電力電子領域的需要,我們設計了全數字三相SPWM信號產生芯片。課題組前期階段完成了芯片的實現。本文主要介紹芯片的測試及其在變頻調速系統(tǒng)中的應用。該芯片為可編程的,只需外接一個時鐘源,由MCU發(fā)送控制信息到芯片,芯片就可發(fā)出要求的SPWM信號。芯片采用DIP40腳的封裝。本文首先測試了芯片的全部邏輯功能。所選MCU為AT89S8252,由信號發(fā)生器Agilent 33220A提供可變的時鐘信號,由示波器TEKTRONIX TDS303

2、4B、邏輯分析儀TEKTRONIX TLA601來觀測輸出的波形。測試程序由匯編語言編寫。測試結果表明邏輯功能正常,芯片達到設計指標。芯片的工作電壓測試結果為3.3V~5.5V。SPWM信號可把直流電壓變成電壓脈沖序列,控制脈沖的寬度與周期可控制交流電源的電壓與頻率,其在電力電子領域有著廣泛的應用。以該芯片為基礎,設計了變頻調速系統(tǒng)的硬件和軟件。系統(tǒng)包括鍵盤、顯示、EEPROM、A/D、串口通信、過流比較、SPWM信號產生等部分,采用V

3、/F控制方式。軟件由C語言編寫,在μVision2開發(fā)環(huán)境下調試。由于SPWM信號產生集成于芯片中,使得控制精度高為16位;系統(tǒng)穩(wěn)定運行時SPWM信號產生不占用MCU的運算資源,使得MCU效率高;所用元件少,降低了成本。以一臺1.1KW的異步電機為例進行實驗,由示波器觀測電機上的電壓與電流。實驗結果顯示電壓脈沖逐漸增大,電流波形規(guī)則呈正弦型,電機運行平穩(wěn)。在不同SPWM信號頻率時對電機的轉速進行測量,結果顯示轉速與頻率呈良好的線性關系,