基于SA4828的三相SPWM变频电源设计.pdf

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1、第22卷第1期机电产品开发与创新Vol．22,No．12009年1月Development＆InnovationofMachinery＆ElectricalProducts·产品与市场Jan．,2009·基于SA4828的三相SPWM变频电源设计李春菊，廖毅，彭磊（湖南工程学院电气信息学院，湖南湘潭411101）摘要：介绍了以8051为控制器,结合专用的SPWM集成电路SA4828的三相SPWM变频电源的设计。系统主电路采用AC-DC-AC结构，控制电路由8051单片机最小系统和SA4828三相SPWM产生器及少量的扩展外围芯片构成，实现

2、了变频电源的全数字化控制。关键词：单片机；SPWM；变频电源；IGBT中图分类号：TM921.5l文献标识码：A文章编号：1002－6673（2009）01－045－03控制，还要处理采样数据以形成闭环控制，完成对保护0引言信号的逻辑检测。如果系统发生过电压或过电流，保护随着电力工业的发展，越来越多的用电设备对电源电路将集中来自检测电路和逆变电路的过压过流信号，的性能提出了更高的要求，迫切需要输出电压稳定但频将其“统一”为故障信号，触发单片机的中断程序，继率可以连续调节的三相电源。本文设计了一种全数字化而封闭光耦驱动电路的输出，使变频电源

3、停止工作。变频电源，输出三相对称交流电的频率范围为20～AC整流滤波及过压IGBT三相100Hz，各相电压有效值之差小于0.5V；输出电压波形输入电路过流检测逆变电路负载接近正弦波，当输入电压为198～242V，负载电流有效过压过流检测值为0.5～3A时，输出线电压有效值保持在36V。输入隔离驱动保护电路电路电路采用三相全波不可控整流电路，逆变电路由绝缘栅过流检测双极晶体管（IGBT）组成，控制电路采用MCS-51系列SA4828的8051单片机作为主控制器。利用增强型三相脉冲调8051制波发生器SA4828来生成三相SPWM波，逆变器的

4、驱动电路使用IGBT专用驱动芯片M57959。在此变频电源键盘及显示电路系统中，通过软件来实现对整个系统的控制，利用单片图1变频电源系统原理图机先将SA4828复位，再利用数据的输入模块，输入系1.1SA4828的特点分析统所需要的初始化参数以及各种控制参数，即可得到需SA4828是一种专门用于三相SPWM信号发生和控要的SPWM波形，以控制逆变器的工作，并且在工作状制的集成芯片。它既可以单独使用，也可以与大多数型态下，利用单片机不断查询输出状态，随时调整SPWM号的单片机接口。该芯片是全数字控制的且兼容各种系的输出，以满足工作的要求。列

5、的单片机，其输出调制波频率范围0～40kHz，载波频1基于SA4828的变频电源设计率最高可达24kHz，并有l6位调速分辨率。芯片内部ROM固化三种调制波波形供用户选择：用户也可单独本文设计的变频电源系统原理如图1所示。主电路调整各相输出以适应不平衡负载；芯片本身具有看门狗中，市电经过适当降压后，进入整流电路，整流电路输定时器[3]。SA4828采用28脚封装。如图2所示，通过出的直流经大电容滤波后，供给逆变电路，在逆变部其输入引脚SETTRIP，用户可以快速关断全部SPWM分，通过SPWM信号对IGB进行通断控制，实现输出信号输出。R

6、PHB、YPHB、BPHB这三个引脚通过驱动交流电频率的变化[1，2]。SPWM信号由单片机8051和集电路控制逆变桥的A、B、C相的下桥臂开关管；而成芯片SA4828配合控制产生的。控制电路中，单片机RPHT、YPHT、BPHT则通过驱动电路控制逆变桥A、不但用来完成对SA4828的初始化、输出脉宽和频率的B、C相的上桥臂开关管。它们都是标准的TTL输出，每一个输出都有12mA的驱动能力，可直接驱动6个快收稿日期：2008－12－08作者简介：李春菊（1972-），女，讲师，硕士研究生。研究速型IGBT专用驱动模块。TRIP：该引脚输出

7、一个锁存方向：电力传动及自动控制、逆变技术。状态，当SETTRIP有效时，TRIP为低电平，表示输出45·产品与市场·AD3128AD2已被封锁。它有12mA的流过压信号连同逆变桥故障信号一起送入或非门，经过AD4227AD1驱动能力，可直接驱动一4013产生触发信号，使得SA4828的SETTRIP引脚呈AD5326AD0AD6425UDD个LED指示灯；ZPPR：该高电位，从而立即封锁SA4828的SPWM驱动信号的输AD7524MUXWR623RS引脚输出调制波频率；出。另外，这些故障信号经过74HC27触发单片机的中RD722ZP

8、PRALE8SA482821WSSWSS：该引脚输出采样波断，通过单片机在中断期间的处理，使整个系统进入安RST920RPHTCLK1019SETTRIP形。全保护状态。为了更好的保护IGBT