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

100％調(diào)制時(shí)的輸出頻率的最大值f_out(M)為

f_out(M)=f_le=66×=58Hz（3）

式中：f_le為電動(dòng)機(jī)的額定頻率；

U_el為電動(dòng)機(jī)的額定電壓有效值。

電路中f_FCT在0～184kHz連續(xù)可調(diào)，對(duì)應(yīng)f_out的可調(diào)范圍為0～58Hz。

電壓控制時(shí)鐘VCT是為保證在調(diào)速過(guò)程中電機(jī)主磁通為恒值，即電機(jī)電壓與頻率比為常數(shù)而設(shè)置的，頻率f_VCT由式（4）確定，由fVCT決定輸出波形的幅值。

f_VCT(NOM)=6720f_out(M)=6720×58=390kHz（4）

7）輸入時(shí)鐘RCT是固定時(shí)鐘，用來(lái)設(shè)定最大逆變器開(kāi)關(guān)頻率f_s(MAX)，此處選取逆變器開(kāi)關(guān)頻率的最大值為2.8kHz，則時(shí)鐘輸入RCT的頻率為

f_RCT=280f_s(MAX)=280×2.8=780kHz（5）

為了簡(jiǎn)化線路，可使f_RCT=f_OCT=800kHz，從而省掉了一個(gè)多諧振蕩器。

值得注意的是：比值f_FCT/f_VCT(NOM)，低于0.5時(shí)調(diào)制是正弦的；高于0.5時(shí)波形向矩形波轉(zhuǎn)變，在2.5左右達(dá)到全矩形波輸出；高于3時(shí)，由于內(nèi)部同步電路失去作用，波形變得很不穩(wěn)定，可見(jiàn)3為頻率比的上限。在本系統(tǒng)中，f_FCT取184Hz，f_VCT(NOM)取390Hz，比值為184/390=0.470.5，輸出波形為正弦波，能夠有效地減小諧波，減小電機(jī)的振動(dòng)和噪聲，保持好的機(jī)械特性。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

以下是對(duì)本控制系統(tǒng)，即圖2的波形的采樣和分析，由于供電電源采用＋12V，所以輸出電平都為＋12V。

圖4的三個(gè)波形分別是從CD4046的腳3、腳4出來(lái)的分別送到管腳VCT、FCT、OCT和RCT的方波波形，其周期分別為2.6μs，5.4μs，1.3μs，對(duì)應(yīng)頻率分別為f_VCT=390kHz，f_FCT=184kHz，f_RCT=f_OCT=800kHz。

(a) f_VCT波形

(b) f_FCT及f_RCT（=f_OCT）波形

圖4 引腳VCT、FCT、OCT和RCT的方波波形

圖5是HEF4752的腳2、腳3產(chǎn)生的SPWM波形，從圖可以看出它們的波形在相位上是相反的，同時(shí)存在死區(qū)時(shí)間，圖5(b)為圖5(a)放大后的波形，從圖5(b)可以看出死區(qū)時(shí)間為t_d=10μs。從腳8、腳9和腳21、腳22輸出的波形與此相似。

(a) 輸出SPWM波形

(b) 放大的輸出SPWM波形

圖5 腳2、腳3輸出的SPWM波形

圖6是從HEF4752的腳2、腳9輸出的SPWM波形，圖6(a)橫軸為2.5ms/格，圖6(b)為1ms/格。周期都為18ms，輸出基波頻率f_out=55Hz。從圖可看出腳2波形落后腳9波形120°。同樣腳3、腳8；腳9、腳21；腳8、腳22輸出波形與此相似。

(a) 時(shí)間軸為2.5ms/格

(b) 時(shí)間軸為1ms/格

圖6 腳2、腳9輸出的SPWM波形

3 結(jié)語(yǔ)

該電路運(yùn)用性能良好的集成電路HEF4752，使外圍控制電路簡(jiǎn)單，調(diào)試方便，成本低。只須調(diào)節(jié)CD4046腳9的電位器，就可以在其腳3、腳4獲得所需頻率的方波，控制方波的頻率就可以控制HEF4752輸出SPWM信號(hào)（基波）的頻率、幅值和死區(qū)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)交流電機(jī)變頻調(diào)速。其輸出波形良好，穩(wěn)定可靠，實(shí)現(xiàn)起來(lái)非常方便，故具有廣闊的應(yīng)用前景和實(shí)用價(jià)值。