UC3637雙PWM控制器在逆變控制電路中的應(yīng)用

摘要：詳細(xì)介紹了UC3637的特點(diǎn)，工作原理，將其應(yīng)用于逆變控制電路中的有關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)。最后給出了應(yīng)用示例。應(yīng)用表明這種控制電路具有簡單，實(shí)用，可擴(kuò)展性好，性能穩(wěn)定可靠的優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：雙脈寬調(diào)制；控制電路；逆變器

Application of Dual PWM Controller UC3637 in Inverter control Circuit

ZHANG Cheng-sheng, WU Sheng-hua, XIANG Long, WU Bao-fang

Abstract:The feature and operation principle of UC3637 are described. Its application in the design of parameters of inverter-control circuit is introduced. An example of the application is given which indicates that this type of circuit possesses the advantages of simplicity, expansibility and stableness.

Keywords:Dual pulse width modulation; Control circuit; Inverter

1 引言

由于PWM控制技術(shù)具有可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)變頻、變壓、抑制諧波的特點(diǎn)，所以一直是變頻領(lǐng)域中的核心技術(shù)，其應(yīng)用相當(dāng)廣泛。最常用、最流行的SPWM技術(shù)在CVCF電源中始終占主導(dǎo)地位。其基本實(shí)現(xiàn)方法一類是采用模擬集成電路完成正弦調(diào)制波與三角波載波的比較，產(chǎn)生SPWM信號；另一類是采用數(shù)字方法。隨著應(yīng)用的深入和集成技術(shù)的發(fā)展，已商品化的專用集成電路（ASIC）和專用單片機(jī)（8X196/MC/MD/MH）以及DSP，可以使控制電路結(jié)構(gòu)簡化，集成度高。由于數(shù)字法一般價(jià)格比較高，需要專用開發(fā)裝置，交叉匯編，軟件設(shè)計(jì)復(fù)雜，調(diào)試工作量大，這對于一些對生產(chǎn)成本比較敏感的產(chǎn)品和中小容量的變頻器也是一種浪費(fèi)。

本文對選用UC3637雙PWM控制芯片設(shè)計(jì)變頻電源控制電路的方法進(jìn)行了介紹，其硬件結(jié)構(gòu)既不復(fù)雜，又能得到良好的控制性能。

2 UC3637的基本特點(diǎn)

為后面的敘述方便，簡要介紹一下UC3637的一些基本功能，這樣更有益于將其正確地應(yīng)用于逆變控制電路。該芯片是UNITRODE公司生產(chǎn)的用于直流電動機(jī)控制的雙PWM控制器[1]，具有其它PWM控制器不可多得的優(yōu)點(diǎn)。

2.1 電路特點(diǎn)

UC3637電路特點(diǎn)如下：

——單電源或雙電源工作，電壓范圍±2.5V～±20V，特別有利于雙極性調(diào)制；

——雙路PWM信號，圖騰柱輸出，供出或吸收電流能力100mA；

——逐個(gè)脈沖限流；

——內(nèi)藏線性良好的恒幅三角波振蕩器；

——欠壓封鎖；

——有溫度補(bǔ)償，2.5V閾值控制。

2.2 電路組成與基本功能

UC3637的原理框圖如圖1所示。其內(nèi)部包含有一個(gè)三角波振蕩器，誤差放大器，兩個(gè)PWM比較器，輸出控制門，逐個(gè)脈沖限流比較器等。不同于其它（如3524/5，TL494，3520…）雙PWM控制器的是，2個(gè)PWM比較器的輸入端全部引到片外，誤差放大器的3個(gè) 端 （2個(gè) 輸 入 、1個(gè) 輸 出 ） 也 是 如 此 ， 這 為 靈 活 地 設(shè) 計(jì) 電 路 帶 來 極 大 的 方 便 。

PWM控 制 芯 片 通 常 采 用 鋸 齒 波 振 蕩 器 。 當(dāng) 載 波 為 鋸 齒 波 時(shí) ， 輸 出 波 形 會 有ωs±ω0、2ωs等 諧 波 ， 而 載 波 為 三 角 波 時(shí) 則 不 存 在 這 些 諧 波[2]， 并 且 是 雙 沿 調(diào) 制 ， 動 態(tài) 響 應(yīng) 比 單 沿 調(diào) 制 快 。UC3637最 具 特 色 的 是 三 角 波 振 蕩 器 ， 三 角 波 產(chǎn) 生 電 路 如 圖2所 示 。

圖1 UC3637原理框圖（原圖，未作標(biāo)準(zhǔn)化處理）

圖2 恒 幅 三 角 波 產(chǎn) 生 電 路 （ 原 圖 ， 未 做 標(biāo) 準(zhǔn) 化 處 理 ）

在電源＋Vs和－Vs之間串接電阻R1、R2、R1組成分壓電路，分壓點(diǎn)分別為＋VTH和－VTH，作為三角波正峰值和負(fù)峰值的轉(zhuǎn)折（閾值）電壓。CT和RT為定時(shí)電容和定時(shí)電阻。＋VTH還通過內(nèi)部緩沖電路與RT共同作用產(chǎn)生CT的恒值充電電流Is。CP，CN構(gòu)成窗口比較器，當(dāng)CT以恒流Is線性充電到VCT=＋VTH時(shí)，CP翻轉(zhuǎn)，觸發(fā)器S端置1，Q為高電平，S1關(guān)斷；同時(shí)S2接通，CT以Is線性放電，到VCT=－VTH時(shí)，CN翻轉(zhuǎn)觸發(fā)器R端復(fù)位，Q為高電平，S2關(guān)斷，S1接通；則三角波新的一周開始。RT設(shè)置Is的大小，一般不大于2mA。振蕩頻率由RT、CT及＋VTH，－VTH共同決定。由于是恒流充放電，三角波的正負(fù)斜率對稱，線性優(yōu)良，調(diào)節(jié)頻率時(shí)三角波為恒幅。