一種小功率通用變頻器的設(shè)計(jì)

摘要：采用高集成度的專用芯片SA866和智能功率模塊PS21255開發(fā)了一種小功率通用變頻器。試驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用表明，該變頻器性能好、價(jià)格低、可靠性較高。

    關(guān)鍵詞：變頻器；正弦波脈寬調(diào)制；專用集成電路；智能功率模塊

引言

由于電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，交流變頻調(diào)速已上升為電氣傳動(dòng)的主流，正在逐步取代傳統(tǒng)的直流傳動(dòng)。而從性價(jià)比的角度來看，交流變頻調(diào)速裝置已經(jīng)優(yōu)于直流調(diào)速裝置。

異步電機(jī)的變頻調(diào)速不僅可以實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)節(jié)，還有著許多其他交流調(diào)速系統(tǒng)不可比擬的優(yōu)點(diǎn)：交流變頻調(diào)速在頻率范圍、動(dòng)態(tài)響應(yīng)、調(diào)速精度、低頻轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)差補(bǔ)償、通信功能、智能控制、功率因數(shù)、工作效率、使用方便等方面的優(yōu)勢(shì)是其他的交流調(diào)速方式難以達(dá)到的，并以體積小、重量輕、通用性強(qiáng)、保護(hù)功能完善、可靠性高、操作簡便等優(yōu)點(diǎn)，深受鋼鐵、冶金、礦山、石油、化工、醫(yī)藥、紡織、機(jī)械、電力、輕工、造紙、印刷、卷煙、自來水等行業(yè)的歡迎，社會(huì)效益非常顯著。

變頻調(diào)速雖然在各個(gè)方面有其優(yōu)勢(shì)，但其早期昂貴的造價(jià)和可靠性問題使許多用戶望而卻步。降低造價(jià)和提高可靠性一直是交流變頻調(diào)速的重要課題。

本文針對(duì)一般小功率交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的要求，采用上世紀(jì)90年代末才推出的多功能高集成度專用SPWM控制芯片SA866和智能功率模塊PS21255開發(fā)了一種新型通用變頻器。其整?結(jié)構(gòu)簡潔，具有比較完善的功能，滿足了空調(diào)、洗衣機(jī)等家電及小型紡織、塑料加工等工業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)線對(duì)變頻器低成本、高可靠性、高性能的要求，并已經(jīng)在廣東、江蘇等多家工廠生產(chǎn)中得到應(yīng)用。

1 SA866和PS21255功能介紹

1.1 SA866功能簡介

1.1.1 功能特點(diǎn)

SA866是專用于交流異步電機(jī)SPWM控制的集成電路。它除了根據(jù)設(shè)定參數(shù)產(chǎn)生合乎要求的SPWM脈沖外，還集成了多種保護(hù)功能，并可在緊急情況下，如短路和過載時(shí)快速關(guān)斷SPWM脈沖，保護(hù)逆變器和電機(jī)。它的最大特點(diǎn)是可以獨(dú)立運(yùn)行，無須微處理器控制。它的輸出頻率以及加速減速頻率都可由外接電位器在線連續(xù)調(diào)節(jié)。所有須定義的參數(shù)如載波頻率、死區(qū)時(shí)間、最小脈寬、調(diào)制波形、V/f曲線等均存儲(chǔ)在外接的廉價(jià)EEPROM中，上電時(shí)自動(dòng)讀入SA866中。SA866有6種工作模式，與微處理器配合使用，基本做到了低價(jià)格多功能。

1.1.2 管腳說明

該芯片采用PLCC封裝,共有32個(gè)管腳,各管腳排列如圖1所示。

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