專利名稱：程序正弦波的脈寬控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電源變頻控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種程序正弦波的脈寬控制器。
背景技術(shù)：
在電力電子技術(shù)領(lǐng)域，上世紀(jì)七十年代的功率開關(guān)器件僅有普通可控硅用于 工業(yè)逆變，由于可控硅存在價(jià)格高、不能自行關(guān)斷、工作頻率低等多方面的不足， 使逆變器[現(xiàn)稱變頻器]應(yīng)用發(fā)展受到了限制，在當(dāng)時(shí)可控硅逆變器的強(qiáng)制換流非 常困難，加上工作頻率太低，使逆變器性能大打折扣。隨著電力電子技術(shù)進(jìn)步和
發(fā)展，以及BJT (電力晶體管)功率器件的出現(xiàn)，電力電子又有了新的發(fā)展機(jī)會(huì)。 尤其是IGBT (絕緣柵雙極晶體管)功率器件的出現(xiàn)，進(jìn)一步促進(jìn)了中小功率變頻 器的發(fā)展，然而當(dāng)前變頻控制技術(shù)的發(fā)展就顯得有些滯后，正弦波脈寬控制、電 壓空間矢量控制、等兒項(xiàng)技術(shù)雖然有較好的性能表現(xiàn)，但由于絕大多數(shù)都依賴計(jì) 算機(jī)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，因此造價(jià)很高，且速度比較低，比較適合大功率場(chǎng)合，用于小 功率成本過高，各大IT制造商也推出了多種型號(hào)的由大規(guī)模集成電路構(gòu)成的正 弦波變頻控制芯片，但不論從造價(jià)、還是性能、都不能滿足現(xiàn)代變頻需要，至使 小功率變頻產(chǎn)品價(jià)格居高不下，阻礙節(jié)能變頻產(chǎn)品、尤其是變頻家電的普及應(yīng)用。 目前運(yùn)用較多變頻控制方式有l(wèi).正弦波變壓變頻式，2.正弦波脈寬調(diào)制式 (SP麗)。3.矢量變頻(磁鏈檢測(cè)式VC或電壓空間式)。
1. 正弦波變壓變頻式變頻器是早期使用的變頻方法，由于這種變頻方式采用 斬波調(diào)壓系統(tǒng)，這將增加變頻器的制造成本，也因調(diào)壓系統(tǒng)壓降和消耗，降低了 電能利用效率。該變頻方式也可采用可控硅整流調(diào)壓，但會(huì)造成電網(wǎng)諧波污染、 降低電網(wǎng)功率因數(shù)，這對(duì)保障供電質(zhì)量、提高用電效率，都是非常不利的因素。 因此在現(xiàn)代變頻產(chǎn)品中已極少被采用。
2. 正弦波脈寬調(diào)制式(SPWM)，由于SP觀變頻機(jī)制本身的三方面原因，不 能有效地抑制高次諧波(1)在工程應(yīng)用中對(duì)SP麗波形生成往往采用規(guī)則采樣法或?qū)Ｓ么笠?guī)模集成電路器件，并不能保證脈寬調(diào)制序列波的波形面積與各段正 弦波面積完全相等；(2)在實(shí)現(xiàn)控制時(shí)，為了防止逆變器同一橋臂上、下兩器件 的同時(shí)導(dǎo)通而導(dǎo)致直流側(cè)短路，當(dāng)同一橋臂上、下兩器件作互補(bǔ)工作時(shí)，設(shè)置了 一個(gè)導(dǎo)通時(shí)滯5f節(jié)。時(shí)滯的出現(xiàn)不可避免地造成逆變器輸出的SPWM波形有所失 真(上述l、 2兩種變頻技術(shù)引自"交流調(diào)速系統(tǒng)"陳敏遜著)。(3) SP麗波形 生成過程中將產(chǎn)生N/2個(gè)導(dǎo)通時(shí)間不等的序列脈沖模擬正弦波，由于最寬與最窄 脈沖之間相差十幾至幾十倍，最窄脈沖的導(dǎo)通時(shí)間必須大于功率器件允許最小開 通時(shí)間，正因?yàn)樽钫}沖很窄，因此限制了載波比N的提高，載波比N越低，高 次諧波成分越高。低速特性越差，這就使SPWM的性能參數(shù)大打折扣(如圖l所 示的上述三種導(dǎo)通脈寬對(duì)比圖)。通過圖1的對(duì)比可以看出SPWM與ASP麗導(dǎo)通脈 寬在相同的載波比N 、和相同的的工作頻率H的情況下導(dǎo)通脈沖寬度存在比較大 差距，這是SP麗變頻控制的致命弱點(diǎn)之一，SP麗要消除序列脈沖中小于最小開 通時(shí)間、最小間歇時(shí)間的隱患性脈沖，是很困難的事情，采用單板機(jī)或大規(guī)模集 成電路專用芯片雖然解決了這個(gè)難題，但制造成本卻因此增加很多，這也是小功 率變頻產(chǎn)品、尤其變頻家電得不到普及的重要原因。
'3.矢量變頻(磁鏈檢測(cè)式VC或電壓空間式)，本變頻方式有多種類型派生控 制模式磁鏈檢測(cè)式VC需要在異步電機(jī)定子線槽內(nèi)放置磁鏈檢測(cè)裝置，并輸出 信號(hào)控制矢量變頻器的通斷，在小功率變頻中無法采用這種變頻方式；電壓空間 式主要依靠現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過對(duì)磁鏈電壓信號(hào)的檢測(cè)并進(jìn)行運(yùn)算、分析、而 形成控制模式，這種方法是一種非常好的變頻方式。但只能用節(jié)能不節(jié)錢來形容， 究其原因還是價(jià)值規(guī)律起了作用。就以空調(diào)為例，同是1P機(jī)，變頻與定頻價(jià)格 卻高了一千多元，超過50%以上，人們自然要算計(jì)一下，1P機(jī)年耗電600度， 開支300元，按節(jié)能20%算，年節(jié)約60元。二十年收回投入成本，實(shí)在太不合 算。主要受變頻控制器造價(jià)過高的影響，應(yīng)用在小功率變頻器中產(chǎn)品售價(jià)很難讓 消費(fèi)者接受。
縱觀當(dāng)前變頻市場(chǎng)，研制一種低價(jià)格、高性能的控制方法是當(dāng)務(wù)之急，對(duì)現(xiàn) 有變頻技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，認(rèn)為實(shí)現(xiàn)"程序正弦波的脈寬控制"(ASPWM)脈沖的導(dǎo)通和關(guān)斷來模擬正弦波形，而且這 種導(dǎo)通和關(guān)斷是經(jīng)過精確計(jì)算和嚴(yán)謹(jǐn)設(shè)計(jì)的，并可隨時(shí)進(jìn)行修正和優(yōu)化，脈寬控 制則是通過對(duì)脈沖占空比的調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)的，兩者既相互獨(dú)立，又非常容易協(xié)調(diào)和 統(tǒng)一。既可實(shí)現(xiàn)了同步無級(jí)變頻，又保證變頻器必須的V/F曲線的精確性，經(jīng)過
之后的發(fā)明實(shí)踐檢驗(yàn)，選擇這種變頻方式是正確的。因此ASP觀變頻技術(shù)比SPWM 變頻技術(shù)，性能參數(shù)更優(yōu)越，造價(jià)更低廉。ASPei變頻技術(shù)的性能參數(shù)可以和矢 量變頻相媲美，但造價(jià)卻有天壤之別。這就為小功率變頻器的發(fā)展、變頻家電的 普及奠定基礎(chǔ)。也為ASPWM變頻技術(shù)向中功率變頻及汽車變頻電器的延伸創(chuàng)造了 優(yōu)越條件。ASP麗變頻器的中文名稱為[程序正弦波脈寬控制]，本變頻器是程序 正弦波技術(shù)與脈寬調(diào)制[PWM]技術(shù)的完美結(jié)合，基頻以下工作模式為ASPWM狀態(tài)， 但進(jìn)入基頻以上將自動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)槌绦蛘也üぷ鞑Ｊ?。由于本變頻器的上述特 點(diǎn)，使得正弦波變頻技術(shù)變得更實(shí)用、更簡(jiǎn)單、更可靠、更高速、更廉價(jià)，最有 利于中小功率變頻器的推廣，ASP麗技術(shù)的發(fā)明必將推進(jìn)節(jié)能變頻家電產(chǎn)品普及 步伐，ASP麗變頻技術(shù)全部采用數(shù)字技術(shù)，但整個(gè)線路均采用小規(guī)模通用數(shù)字電 路芯片、和32K只讀存儲(chǔ)器、即可g現(xiàn)ASPmr變頻控制。正因?yàn)槿【喆笠?guī)模集成 電路芯片、高運(yùn)算速度的CPU、和大容量的儲(chǔ)存系統(tǒng)，所以大幅度降低了制造成 本，由于ASP麵變頻技術(shù)省略了繁雜運(yùn)算過程，提高了運(yùn)行速度，因此可滿足IGBT 等高頻功率器件的控制的需要。ASP艦以簡(jiǎn)潔的線路，獨(dú)有數(shù)學(xué)理論為基礎(chǔ)，形 成全新的正弦波變頻的控制方案。在性價(jià)比上ASPWM技術(shù)高于上述各種變頻技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種程序正弦波的脈寬控制器。其特征在于，所述程序 正弦波的脈寬控制器的組成及控制過程為從"Cp"端有控制脈沖輸入， 一路 經(jīng)0-503環(huán)形計(jì)數(shù)器經(jīng)地址信號(hào)A0-—A8循環(huán)地為正弦波數(shù)據(jù)存貯器EEPR0M輸 入0-503地址，EEPROM根據(jù)地址讀出正弦波數(shù)據(jù)，經(jīng)工03—I08將正弦波數(shù)據(jù)輸 送紿總控制器，同時(shí)又經(jīng)101—102將信號(hào)輸送紿微分變換電路至"脈寬信號(hào)控 制器"用來控制脈寬信號(hào)的開通，該脈寬信號(hào)再輸送總控制器，與此同時(shí)"Cp" 端控制脈沖輸入的另一路信號(hào)輸送紿"頻率檢測(cè)"、"脈沖寬度"及"載波比N"聯(lián)合控制器處理后，分兩路分別輸送給脈寬信號(hào)控制器和二進(jìn)制譯碼器，"頻率
檢測(cè)"則根據(jù)"Cp"的頻率向EEPR0M發(fā)送相應(yīng)地址區(qū)域指令； 一路進(jìn)入上述脈 寬信號(hào)控制器，另一路進(jìn)入二進(jìn)制譯碼器后，經(jīng)過A9—All進(jìn)入正弦波數(shù)據(jù)存貯 器，EEPR0M向"ASPWM信號(hào)調(diào)測(cè)"輸送與"Cp"頻率相對(duì)應(yīng)正弦波數(shù)據(jù)；"頻率 檢測(cè)還會(huì)為脈寬信號(hào)控制器輸送與"Cp"頻率相對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，"脈寬信號(hào)控制器" 根據(jù)此數(shù)據(jù)為ASPWM信號(hào)控制提供脈寬數(shù)據(jù)；然后"正弦波數(shù)據(jù)"與"脈寬數(shù) 據(jù)"在總控制器中，對(duì)兩路信號(hào)進(jìn)行信號(hào)調(diào)測(cè)，對(duì)兩個(gè)同步信號(hào)進(jìn)行調(diào)制處理， 便形成與整塊控制板相互隔離的功率器件驅(qū)動(dòng)信號(hào)，輸出ASPWM控制信號(hào)，總控 制器輸出l一6路ASPWM控制信號(hào)至功率器件控制極。
所述聯(lián)合控制器的載波比N對(duì)應(yīng)于小功率變頻器和變頻家電產(chǎn)品的正弦波程 序，設(shè)計(jì)為(1) N=504、 (2) N=252、 (3) N二126、 (4) N=72、 (5) N=36;或?qū) 設(shè)置為1008來提高低頻性能。
所述Cp端輸入的控制脈沖=變頻器工作頻率*最高載波比N。 所述變頻器工作頻率是3H-300H，百倍頻程的變頻，其中包括5H-50H或 5H-150H檔；該程序共分五段完成變頻器的全程同步控制，這個(gè)范圍完全能夠滿 足小功率變頻器變頻技術(shù)要求。
所述功率器件的通斷控制，由在"程序正弦波的脈寬控制"工作狀態(tài)下的導(dǎo)
通脈寬公式計(jì)算
S通={1+ (50XN) } XlCf微秒，S斷=(50—F工)+ (50XNXF工)
Xl(f微秒;
其中S通、S斷分別為功率器件的導(dǎo)通時(shí)間和關(guān)斷時(shí)間；F工為變頻器工作 頻率；N:載波比；(式中；"50"為電網(wǎng)頻率單位為赫滋)；
本發(fā)明的有益效果是ASPWM變頻方式，有一個(gè)非常特殊的特性，只要載波比
N確定下來，功率開關(guān)導(dǎo)通時(shí)間就固定不變，你可以任意變換變頻器工作頻率， 都不影響這個(gè)時(shí)間常數(shù)。當(dāng)你改變載波比N，時(shí)間常數(shù)也隨之改變。正是這個(gè)特 性，使ASP麗變頻方式非常容易控制，我的發(fā)明就是利用這個(gè)特性，構(gòu)成了一塊
簡(jiǎn)單、實(shí)用的ASP麗變頻控制板；本控制系統(tǒng)有一套簡(jiǎn)單、實(shí)用、便于調(diào)整、且絕對(duì)線性的電壓補(bǔ)償電路。確保電動(dòng)機(jī)低頻運(yùn)行扭矩的恒定。本系統(tǒng)頻率變換很 方便，改變"Cp"頻率，正弦波頻率既可改變。本變頻器是程序正弦波技術(shù)與脈
寬調(diào)制[P麗]技術(shù)的完美結(jié)合，基頻以下工作模式為ASPWM狀態(tài)，但進(jìn)入基頻以
上將自動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)槌绦蛘也üぷ鞑Ｊ健Ｓ捎诒咀冾l器的上述特點(diǎn)，使得正弦波 變頻技術(shù)變得更實(shí)用、更簡(jiǎn)單、更可靠、更高速、更廉價(jià)，最有利于中小功率變 頻器以及電動(dòng)自行車.汽車專用變頻產(chǎn)品.(替代直流電機(jī),可大幅度延長(zhǎng)使用壽命.增 加可靠性?？梢詮V泛的推廣應(yīng)用。


圖1為SPWM、電壓空間式、ASP麗三種導(dǎo)通脈寬對(duì)比圖。
圖2為ASP麵變頻器在不同頻率、不同載波比N脈沖對(duì)比圖。
圖3為ASPWM變頻器組成及控制方案示意圖。
圖4a為ASP麗變頻器雙面線路板正面示意圖。
圖4b為ASP觀變頻器雙面線路板背面示意圖
圖5為脈寬信號(hào)調(diào)制電路原理圖。
圖6為ASPWM變頻器雙面線路板II原理圖。
圖7為0-503環(huán)形計(jì)數(shù)器原理圖。
圖8為總控制器電路原理示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供一種程序正弦波的脈寬控制器。在圖3所示的ASPWM變頻器組成 及控制方案示意圖中，ASP畫正弦波數(shù)據(jù)是使用VHDL編制的微程序，保存在32K 的EEPR0M只讀存儲(chǔ)器中，可以方便的讀取、修正和優(yōu)化。程序正弦波的脈寬控 制器ASP麗的原理為從"Cp"端輸入控制脈沖， 一路經(jīng)由CD4011、 CD4040、 CD4068構(gòu)成的0-503環(huán)形計(jì)數(shù)器(如圖7所示)，經(jīng)地址信號(hào)AO—-A8循環(huán)地為 正弦波數(shù)據(jù)存貯器(由EEPR0M 2817A擔(dān)任)輸入0-503地址，EEPROM根據(jù)地址 讀出正弦波數(shù)據(jù)，經(jīng)103—108將正弦波數(shù)據(jù)輸送紿總控制器同時(shí)又經(jīng)101—102 將信號(hào)輸送紿微分變換電路至"脈寬信號(hào)控制器"用來控制脈寬信號(hào)的開通，該 脈寬信號(hào)再輸送總控制器，與此同時(shí)"Cp"端控制脈沖輸入的另一路信號(hào)輸送紿"頻率檢測(cè)"、"脈沖寬度"及"載波比N"聯(lián)合控制器處理后，分兩路分別輸送
給脈寬信號(hào)控制器和二進(jìn)制譯碼器，"頻率檢測(cè)"則根據(jù)"Cp"的頻率向rom發(fā) 送相應(yīng)地址區(qū)域指令； 一路進(jìn)入上述脈寬信號(hào)控制器，另一路進(jìn)入二進(jìn)制譯碼器 后，經(jīng)過A9—A11進(jìn)入正弦波數(shù)據(jù)存貯器，EEPR0M向"ASPWM信號(hào)調(diào)測(cè)"輸送與 "Cp"頻率相對(duì)應(yīng)正弦波數(shù)據(jù)；"頻率檢測(cè)還會(huì)為脈寬信號(hào)控制器輸送與"Cp"
頻率相對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，"脈寬信號(hào)控制器"根據(jù)此數(shù)據(jù)為asp 信號(hào)控制提供脈寬數(shù)
據(jù)；然后"正弦波數(shù)據(jù)"與"脈寬數(shù)據(jù)"在總控制器中，對(duì)兩路信號(hào)進(jìn)行信號(hào) 調(diào)測(cè)，ASPWM信號(hào)調(diào)制由TLP-521AX2擔(dān)任，對(duì)兩個(gè)同步信號(hào)進(jìn)行調(diào)制處理，便 形成與整塊控制板相互隔離的功率器件驅(qū)動(dòng)信號(hào)，輸出aspwm控制信號(hào)，總控制 器輸出1—6路(如圖8所示)asp麗控制信號(hào)至功率器件控制極。
所述功率器件的通斷控制，由在"程序正弦波的脈寬控制"工作狀態(tài)下的導(dǎo) 通脈寬公式計(jì)算
s通={1+ (50XN) } X10"微秒^ S斷=(50—F工)+ (50XNXF工)
Xl(f微秒；其中S通、S斷分別為功率器件的導(dǎo)通時(shí)間和關(guān)斷時(shí)間；F工為變 頻器工作頻率；N:載波比；所述Cp端輸入的控制脈沖=變頻器工作頻率W最高 載波比N。
載波比N: (1) H=5-11，N二504; (2)H=11-23， N=252; (3)H=23—46, ， N二126; (4)H=46-150，N=72 . VHDL微程序地址區(qū)域分布是A{0—503} B {512—1015} C{1024—1527} D{1536—2039}',
通過上述公式計(jì)算出與載波比N相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)通脈寬為在N504時(shí)，S二39. 68 微秒；在N252時(shí)，S=79. 36微秒；在N126時(shí)，S =158. 72微秒；在N72時(shí)，S =277. 76微秒；在N36時(shí)；S=555. 52微秒；若將N設(shè)置為1008來提高低頻性能。 但在存儲(chǔ)器空間利用方面唯有N二504這組最高達(dá)98. 44%，所以首選了 N=504這組； 所述變頻器工作頻率是5H—-150H，計(jì)30倍頻程，該程序共分五段完成變頻器的 全程同步控制，這個(gè)范圍完全能夠滿足小功率變頻器、變頻家電的變頻技術(shù)要求。 ASPWM "程序正弦波的脈寬控制"方案確定后，進(jìn)行了復(fù)雜數(shù)據(jù)驗(yàn)算及和單 元電路實(shí)驗(yàn)工作。實(shí)踐證實(shí)本構(gòu)思是正確的。圖4a是雙面線路板正面圖、圖4b是雙面線路板背面圖。該線路板包括正面和背面兩層，頻率檢測(cè)由74LS123X2、 74LS175構(gòu)成(如圖5所示)；圖6中NE555、 CD4016構(gòu)成脈寬信號(hào)調(diào)制電路。本 發(fā)明共計(jì)使用11塊通用小規(guī)模數(shù)字集成電路和阻容器件組成。其中LM74L123為 雙可再觸發(fā)單穩(wěn)多諧振蕩器；74LS175為4D觸發(fā)器。C- (1-4) R- (1-4)組 成了頻率比較器，檢測(cè)"CP"頻率并向數(shù)據(jù)存貯器傳送地址區(qū)域指令，同時(shí) 為脈寬控制器傳送脈寬數(shù)據(jù)。NE555與C- (A-A3) R-A組成了可再觸發(fā)單穩(wěn)多諧 振蕩器，CD4016為4路雙向模擬開關(guān)根據(jù)步員率比較器(74LS175) 1-4D端的數(shù)
據(jù)適時(shí)接通C-(卜4)變換定時(shí)脈沖寬度并為總控制器提供脈寬數(shù)據(jù)。
本控制器的工作電源電壓5V、功率器件控制電壓18V。兩組電源均由功率 板自P-l、 P-2導(dǎo)入控制器。時(shí)脈沖脈沖CP自P-l輸入，補(bǔ)償調(diào)節(jié)由P-2輸入， 在進(jìn)行小批量工業(yè)實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)中完成了 VHDL微程序的優(yōu)化。所述程序正弦波的脈 寬控制器設(shè)計(jì)為微程序的形式，分4-6組存放于EEPROM內(nèi)，(根據(jù)變頻功率、變 頻范圍而定)各組微程序"位"相對(duì)應(yīng)輸出順序一致，"行"的地址位置則對(duì)應(yīng) 各組微程序?qū)ㄏ辔弧Ｒ愿鹘M微程序的地址位置"行數(shù)"相等，通過對(duì)微程序做 (除2、 4、 7、 14、 28)的變換，形成長(zhǎng)度相等，相位一致。載波比為504、 252、 126、 72和36—組微程序，按此原理，可設(shè)計(jì)出若干組不同載波比的微程序的不 同組別，如
N=183672144288576，
N=2.14284168336672
N=244896192384768
N=2754108216432864
N=3060120240480960
N二33661322645281056
上述微程序除標(biāo)準(zhǔn)模式外，還可進(jìn)行優(yōu)化以形成與"電壓空間矢量控制"基本一 致正弦波波形。基頻己上為了保護(hù)功率器件一般均使用標(biāo)準(zhǔn)模式，不必要進(jìn)行優(yōu)
化。本正弦波的脈寬控制器的弦波波數(shù)據(jù)分組存儲(chǔ)于EEPROM內(nèi)根據(jù)頻率變化隨 時(shí)變換載波比N，而脈寬信號(hào)控制器則根據(jù)載波比N用變換定時(shí)的方式同步輸出正弦波的脈寬。二者分別設(shè)計(jì)，(均為單因素，可提高控制精度)互不影響，通 過對(duì)兩個(gè)同步信號(hào)進(jìn)行調(diào)制既可方便變換輸出頻率，又可保持"電壓/頻率"值 的恒定。因是無級(jí)線性變換，本方案的控制精度超越其它任何變頻方式。根據(jù) 本發(fā)明的公式S通^ 1+ (50XN) }X10S微秒， S斷二 (50—F工)+ (50XNXF工)Xl(f微秒,(式中；"50"為電網(wǎng)頻率 單位為赫滋)保證了 ASP麗序列波形面積與各段正弦波面積相對(duì)一 致。
通過對(duì)上圖波形的分析對(duì)比，上述ASP麗變頻器特性更清晰、更直觀。只 有全面了解ASPWM這一特性，才能體現(xiàn)本發(fā)明的獨(dú)創(chuàng)性和新穎性。
ASPWM變頻控制方案允許使用較高的載波比N，以利取得更好的低頻特性。 只要設(shè)計(jì)人員了解ASPWM基本特性，掌握了基本設(shè)計(jì)規(guī)律，該系統(tǒng)就不會(huì)產(chǎn)生"最 小導(dǎo)通脈沖"和"最小間歇脈沖"，更不可能因?yàn)樯鲜鲈驌p害功率器件。
權(quán)利要求
1.一種程序正弦波的脈寬控制器，其特征在于，所述程序正弦波的脈寬控制器的組成及控制過程為從“Cp”端輸入控制脈沖，一路經(jīng)0-503環(huán)形計(jì)數(shù)器經(jīng)地址信號(hào)A0-A8循環(huán)地為正弦波數(shù)據(jù)存貯器EEPROM輸入0-503地址，EEPROM根據(jù)地址讀出正弦波數(shù)據(jù)，經(jīng)IO3-IO8將正弦波數(shù)據(jù)輸送紿總控制器同時(shí)又經(jīng)IO1-IO2將信號(hào)輸送紿微分變換電路至“脈寬信號(hào)控制器”用來控制脈寬信號(hào)的開通，該脈寬信號(hào)再輸送總控制器，與此同時(shí)“Cp”端控制脈沖輸入的另一路信號(hào)輸送紿“頻率檢測(cè)”、“脈沖寬度”及“載波比N”聯(lián)合控制器處理后，分兩路分別輸送給脈寬信號(hào)控制器和二進(jìn)制譯碼器，“頻率檢測(cè)”則根據(jù)“Cp”的頻率向ROM發(fā)送相應(yīng)地址區(qū)域指令；一路進(jìn)入上述脈寬信號(hào)控制器，另一路進(jìn)入二進(jìn)制譯碼器后，經(jīng)過A9-A11進(jìn)入正弦波數(shù)據(jù)存貯器，EEPROM向“ASPWM信號(hào)調(diào)測(cè)”輸送與“Cp”端控制脈沖相對(duì)應(yīng)正弦波數(shù)據(jù)；“頻率檢測(cè)還會(huì)為脈寬信號(hào)控制器輸送與“Cp”端控制脈沖相對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，“脈寬信號(hào)控制器”根據(jù)此數(shù)據(jù)為ASPWM信號(hào)控制提供脈寬數(shù)據(jù)；然后“正弦波數(shù)據(jù)“與“脈寬數(shù)據(jù)”在總控制器中，對(duì)兩路信號(hào)進(jìn)行信號(hào)調(diào)測(cè)，對(duì)兩個(gè)同步信號(hào)進(jìn)行調(diào)制處理，便形成與整塊控制板相互隔離的功率器件驅(qū)動(dòng)信號(hào)，輸出ASPWM控制信號(hào)，總控制器輸出1-6路ASPWM控制信號(hào)至功率器件控制極。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述程序正弦波的脈寬控制器，其特征在于，所述聯(lián)合控 制器的載波比N對(duì)應(yīng)于小功率變頻器和變頻家電產(chǎn)品的正弦波程序，設(shè)計(jì)為(1) N=504、 (2) N二252、 (3) N=126、 (4) N=72、 (5) N=36;將N設(shè)置為1008來提高 低頻性能。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述程序正弦波的脈寬控制器，其特征在于，所述Cp端 輸入的控制脈沖^變頻器工作頻率X最高載波比N。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述程序正弦波的脈寬控制器，其特征在于，所述變頻器 工作頻率是3H-300H，百倍頻程的變頻，其中包括5H-50H或5H-150H檔；該程 序共分五段完成變頻器的全程同步控制，這個(gè)范圍完全能夠滿足小功率變頻器變 頻技術(shù)要求。 '
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述程序正弦波的脈寬控制器，其特征在于，所述功率器 件的通斷理論時(shí)間控制，是遵守"程序正弦波的脈寬控制"工作狀態(tài)下的導(dǎo)通脈寬公式計(jì)算S通={1+ (50XN) )X1()6微秒、S斷二{ (50—F工)+ (50XF工XN) )X1(T微秒；其中S通、S斷分別為功率器件的導(dǎo)通時(shí)間和關(guān)斷時(shí)間； F工為變頻器工作頻率；N:載波比；(式中；"50"為電網(wǎng)頻率單位為赫滋)
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于電源變頻控制技術(shù)領(lǐng)域的一種程序正弦波的脈寬控制器。由環(huán)形計(jì)數(shù)器經(jīng)地址信號(hào)循環(huán)地為正弦波數(shù)據(jù)存貯器輸入0-503地址，EEPROM根據(jù)地址讀出正弦波數(shù)據(jù)，經(jīng)IO3-IO8將正弦波數(shù)據(jù)輸送給總控制器，同時(shí)又經(jīng)IO1-IO2將信號(hào)輸送給微分變換電路至“脈寬信號(hào)控制器”，該脈寬信號(hào)再輸送給總控制器，與此同時(shí)輸入的另一路控制脈沖信號(hào)輸送給聯(lián)合控制器處理后，分兩路分別輸送給脈寬信號(hào)控制器和二進(jìn)制譯碼器，后經(jīng)正弦波數(shù)據(jù)存貯器將正弦波數(shù)據(jù)輸送給總控制器，在總控制器中，對(duì)兩個(gè)同步信號(hào)進(jìn)行調(diào)制處理，輸出ASPWM控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)功率器件，本發(fā)明簡(jiǎn)單、可靠、成本低，有利于中小功率變頻器的推廣。
文檔編號(hào)H02M1/08GK101295920SQ20081011533
公開日2008年10月29日 申請(qǐng)日期2008年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月20日
發(fā)明者馬慶文 申請(qǐng)人:馬慶文