三相SPWM發(fā)生器HEF4752在變頻調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用

時(shí)間：2024-09-25 20:52:26 理工畢業(yè)論文我要投稿

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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，專門用來產(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

OBC1B

相換流開關(guān)信號(hào)1

OBM2B

相主開關(guān)信號(hào)2

OBM1B

相主開關(guān)信號(hào)1