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三相SPWM发生器HEF4752在变频调速系统中的应用

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

  摘要:介绍了如何应用CD4046锁相环为大规模集成电路HEF4752提供时钟信号,由HEF4752产生三相基波频率、幅值和死区时间可调的SPWM波形,实现电动机的变频调速控制。该系统仅用硬件来实现,实验结果表明,以HEF4752为主要控制芯片的SPWM波形发生器结构简单、成本低、性能好、调试方便、运行可靠。
  关键词:正弦波脉宽调制;脉宽调制;交流调速
  
  引言
  
  随着电力电子技术及大规模集成电路的发展,基于集成SPWM电路构成的变频调速系统以其结构简单、运行可靠、节能效果显著、性价比高等突出优点而得到广泛应用。本文介绍的变频调速系统是以大规模专用集成电路HEF4752为核心构成的控制电路,由HEF4752产生的三相SPWM信号经隔离、放大后,驱动由IGBT构成的三相逆变器,使之输出SPWM的波形,实现异步电动机变频调速。
  
  1系统硬件电路
  
  整个系统的硬件电路由主电路、控制电路、驱动电路、保护电路等构成,其电路框图如图1所示。
  
  1.1主电路
  
  主电路为AC/DC/AC逆变电路,由三相整流桥、滤波器、三相逆变器组成。三相交流电经桥式整流后,得到脉动的直流电压经电容器滤波后供给逆变器。
  
  1.2控制电路
  
  控制电路框图如图2所示。在该控制电路中,分别由三个CD4046产生推迟时钟(OCT)和参考时钟(RCT)、频率控制时钟(FCT)和电压控制时钟(VCT)3路时钟信号供给HEF4752,由HEF4752产生三相6路SPWM波形通过光电隔离后去控制主电路。
  
  1.3HEF4752简介
  
  HEF4752是采用LOCMOS工艺制造的大规模集成电路,专门用来产生三相SPWM信号。它的驱动输出经隔离放大后,可驱动GTO和GTR逆变器,在交流变频调速中作控制器件。其引脚如图3所示。
  
  图2
  
  1.3.1主要特点
  
  主要特点如下:
  
  1)能产生三对相位差120°的互补SPWM主控脉冲,适用于三相桥结构的逆变器;
  
  2)采用多载波比自动切换方式,随着逆变器的输出频率降低,有级地自动增加载波比,从而抑制低频输出时因高次谐波产生的转矩脉冲和噪声等所造成的恶劣影响。调制频率可调范围为0~100Hz,且能使逆变器输出电压同步调节;
  
  3)为防止逆变器上下桥臂直通,在每相主控脉冲间插入死区间隔,间隔时间连续可调。1.3.2引脚说明
  
  HEF4752为28脚双列直插式标准封装DIP芯片,它有7个控制输入,4个时钟输入,12个驱动信号输出,3个控制输出。各管脚功能描述如表1所列。
  
  表1HEF4752管脚功能
  
  引脚
  
  名称
  
  功能
  
  1
  
  OBC1B
  
  相换流开关信号1
  
  2
  
  OBM2B
  
  相主开关信号2

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