全數(shù)字三相SPWM信號(hào)產(chǎn)生芯片的測(cè)試及其變頻調(diào)速應(yīng)用.pdf

1、針對(duì)電力電子領(lǐng)域的需要,我們?cè)O(shè)計(jì)了全數(shù)字三相SPWM信號(hào)產(chǎn)生芯片。課題組前期階段完成了芯片的實(shí)現(xiàn)。本文主要介紹芯片的測(cè)試及其在變頻調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用。該芯片為可編程的,只需外接一個(gè)時(shí)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(hào)。芯片采用DIP40腳的封裝。本文首先測(cè)試了芯片的全部邏輯功能。所選MCU為AT89S8252,由信號(hào)發(fā)生器Agilent 33220A提供可變的時(shí)鐘信號(hào),由示波器TEKTRONIX TDS303

2、4B、邏輯分析儀TEKTRONIX TLA601來觀測(cè)輸出的波形。測(cè)試程序由匯編語(yǔ)言編寫。測(cè)試結(jié)果表明邏輯功能正常,芯片達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。芯片的工作電壓測(cè)試結(jié)果為3.3V~5.5V。SPWM信號(hào)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(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。以該芯片為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了變頻調(diào)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(hào)產(chǎn)生等部分,采用V

3、/F控制方式。軟件由C語(yǔ)言編寫,在μVision2開發(fā)環(huán)境下調(diào)試。由于SPWM信號(hào)產(chǎn)生集成于芯片中,使得控制精度高為16位;系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)SPWM信號(hào)產(chǎn)生不占用MCU的運(yùn)算資源,使得MCU效率高;所用元件少,降低了成本。以一臺(tái)1.1KW的異步電機(jī)為例進(jìn)行實(shí)驗(yàn),由示波器觀測(cè)電機(jī)上的電壓與電流。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示電壓脈沖逐漸增大,電流波形規(guī)則呈正弦型,電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)。在不同SPWM信號(hào)頻率時(shí)對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行測(cè)量,結(jié)果顯示轉(zhuǎn)速與頻率呈良好的線性關(guān)系,