三相SPWM发生器HEF4752在变频调速系统中的应用
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1 HEF4752管脚功能
引脚 | 名称 | 功能 |
---|---|---|
1 | OBC1 | B相换流开关信号1 |
2 | OBM2 | B相主开关信号2 |
3 | OBM1 | B相主开关信号1 |
4 | RCT | 最高开关频率基准时钟 |
5 | CW | 电机换相控制信号 |
6 | OCT | 推迟输出时钟 |
7 | K | 选择互锁推迟间隔 |
8 | ORM1 | R相主开关信号1 |
9 | ORM2 | R相主开关信号2 |
10 | ORC1 | R相换流开关信号1 |
11 | ORC2 | R相换流开关信号2 |
12 | FCT | 频率时钟 |
13 | A | 复位输入控制 |
14 | VSS | 接地端 |
15 | B | 测试电路用信号 |
16 | C | 测试电路用信号 |
17 | VCT | 电压时钟 |
18 | CSP | 电流采样脉冲 |
19 | OYC2 | Y相换流开关信号2 |
20 | OYC1 | Y相换流开关信号1 |
21 | OYM2 | Y相主开关信号2 |
22 | OYM1 | Y相主开关信号1 |
23 | RSYN | R相同步信号 |
24 | L | 停止/启动系统 |
25 | I | 选择晶体管/晶闸管模式 |
26 | VAV | 平均电压 |
27 | OBC2 | B相换流开关信号2 |
28 | VDD | 工作电压(10V) |
1.3.3 输入引脚功能
1)输入引脚I用来决定逆变器驱动输出模式的选择,当引脚I为低电平时,驱动模式是晶体管,当引脚I为高电平时,驱动模式是晶闸管。
2)输入控制信号引脚K和时钟输入引脚OCT共同决定逆变器每对输出信号的互锁推迟间隔时间。
为防止逆变器同一桥臂的两只管子同时导通,互锁推迟间隔的长短和晶闸管模式下触发脉冲串的频率和宽度,见表2。
表2 互锁推迟间隔与触发脉冲的频率及宽度
K | 互锁推迟间隔/ms | 触发脉冲频率/kHz | 触发脉冲宽度/ms |
---|---|---|---|
0 | 8/fOCT | fOCT/8 | 2/fOCT |
1 | 16/fOCTT | fOCT/16 | 4/fOCT |
根据主电路的要求,选取互锁推迟间隔为td=10μs,这里把K置为低电平,则联锁延迟周期td=8/fOCT,即0.01ms=8/fOCT,故
fOCT=800kHz(1)
3)相序输入引脚CW用来控制电机转向,当引脚CW为低电平时,相序为R,B,Y;当引脚CW为高电平时,相序为R,Y,B。
4)输入引脚L用来控制模块的起动/停止。当IGBT-IPM模块PM25RSK120出现过流、欠压、短路或过热等故障时,故障信号变为低电平。从而使L变为低电平,封锁HEF4752所有的脉宽调制驱动输出,起到保护开关管的作用。在无故障的情况下,L为高电平,解除封锁。
5)控制输入引脚A,B,C供制造过程试验用,工作时必须接到引脚VSS(低电平)。但引脚A还有另外一个用处,即刚通电时,引脚A置高电平初始化整个IC片,被用做复位信号。
6)时钟输入引脚FCT和VCT用来协调控制逆变器的输出频率与电压。引脚FCT控制着逆变器的输出频率fout,从而控制了电动机的转速。在该系统中引脚FCT的时钟频率为
fFCT=3360×fout=3360×55=184kHz(2)
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