三相變頻電源過去采用�(fā)電機進行二次變頻,但耗電量大,噪音大,穩(wěn)定性差�變頻電源能提供世界各國標準電�(wǎng)電壓及頻�。輸出電�、頻率無級數(shù)字可�(diào),適用于對出口電器產(chǎn)品進行電壓,頻率的老化測試�
變頻電源采用正弦脈寬�(diào)制PWM 設計、原裝進口三菱 1GBT 推動。反應快�,對100[%] 除載 / 加載,穩(wěn)壓反應時間在2ms以內(nèi)。波形純�,頻率高�(wěn)�,不產(chǎn)生干擾磁波( EMI、EMC �。變頻電� 不但是研�(fā)和實驗室� 計量室的電源,也是EM/EMC/ 安規(guī)測試的標準電源�
變頻電源具有負載適應性強、效率高,穩(wěn)定度佳,輸出波形品質(zhì)�、操作簡便、體積小、重量輕的特� � 針對世界各地不同電源種類,使用者不僅可以模擬世界各地電壓和頻率� 40 � 70Hz )作測試應用;其中按國家軍標特制的中頻電源還可以支援 400Hz,1000HZ 頻率的國防軍事偵�、航空電子及航海、通訊等應用設��
1、采用分離式(獨立式),輸出隔離電源變壓器結�。三相可取單相使用�
2、高精度�(wěn)頻穩(wěn)�,旋鈕式快速調(diào)節(jié)電壓、頻率,可帶負載在線直接�(diào)節(jié)�
3、高精度有效值數(shù)�4位表頭顯示:三相電壓、三相電�、頻�,功��
4、三相有功功率、頻�、精度高、抗干擾能力強�
5、可做上下限模擬電壓設定+10[%]�+25[%]/-10[%]�-30[%]
6、暫�(tài)反應速度�,對100[%]加載/去載,穩(wěn)壓反應時間在2ms�(nèi)
7、輸出頻率:50Hz�60Hz�40�70Hz�
8、輸出電壓:相電�0�300V(線電�0�520),可模擬世界各國電壓�
9、具有過�、過�、過載、超溫等多重保護及報警功��
10、三菱IGBT,三菱驅(qū)動模
1 � 言 變頻電源是一種電源變換設�,因具有輸出波形純正、輸出電壓穩(wěn)�、輸出頻率和輸出電壓可調(diào)等優(yōu)�。其良好的性能,在傳感、儀器儀�、工�(yè)控制等領域有廣泛應用。本文主要介紹利用SPMC75F2413A和IPM(PS21865A)實�(xiàn)高性能三相變頻電源的開�(fā)� 2 芯片特性簡� SPMC752413A是μ’nSP™系列�(chǎn)品的一個新成員,是凌陽科技新推出的專用于變頻驅(qū)動的16位微控制�。其擁有性能出色定時器和PWM信號�(fā)生器組� SPMC75F2413A�4.5V~5.5V工作電壓范圍�(nèi)的工作速度范圍�0~24MHz,擁�2K字SRAM�32K字閃存ROM;最�64個可編程� 多功能I/O端口�5個通用16位定時器/計數(shù)器(其中有二個電機驅(qū)動專用PWM波形�(fā)生器,二個位置偵測接口定時器),且每個定時器均有PWM�(fā)生的事件捕獲功能�2個專用于定時可編程周期定時器;可編程看門狗;低電壓復�/�(jiān)測功��8通道10位模-�(shù)�(zhuǎn)�。在這些硬件外設的支持下SPMC75F2413A可以方便實現(xiàn)各種變頻系統(tǒng)。SPMC75F2413A的特性如下:
3 系統(tǒng)總體方案介紹
本高性能三相變頻電源系統(tǒng)主要由凌�16位單片機SPMC75F2413A、三凌的IPM功率模組芯片PS21865A組成,系�(tǒng)框圖如圖1�
�1系統(tǒng)框圖
這個系�(tǒng)的功能:
(1) 系統(tǒng)運行參數(shù)可調(diào)化,以適應不同應用的需要調(diào)整系�(tǒng)的輸出頻率和輸出電壓�
(2) 擁有實時的信息和狀�(tài)顯示,主要用于當前系�(tǒng)的狀�(tài)信息顯示和人機接口的一部分�
(3) 帶有系統(tǒng)參數(shù)設置和控制用的鍵��
(4) 完備的系�(tǒng)保護功能,在系統(tǒng)異常時保護系�(tǒng)不受損壞�
系統(tǒng)工作流程�
SPMC75F2413A接收根據(jù)設置來自鍵盤或是通信接口的控制信息產(chǎn)生相應的SPWM�(qū)動信�,信號經(jīng)PS21865A功率變換�、輸出濾波和輸出變壓器后輸出。同時SPMC75F2413A會隨時監(jiān)視系�(tǒng)的運�,保證輸出正常,一旦出�(xiàn)異常便會立即保護,同時報警,以提醒用戶進行處理�
4 系統(tǒng)硬件設計
整個系�(tǒng)的核心電路是波形合成電路,其結構和性能決定了整個系�(tǒng)的性能。本系統(tǒng)的波形合成電路使用SPMC75F2413A、功率模組PS21865A、輸出變壓器和輸出濾波電路幾部分組成。其中PS21865A�(nèi)部是一個三相的功率橋和相應�(qū)動電路,用于實現(xiàn)SVPWM信號的功率放大功�;輸出變壓器和輸出濾波電路則主要用于將PS21865A輸出功率SVPWM信號變換為正弦輸�,并濾除其高次諧�,保證輸出波形的純正;而SPMC75F2413A 單片機的主要作用則是�
1. �(chǎn)生驅(qū)動變頻電源所需的SVPWM信號�
2. 完成人機交互,方便用戶對系統(tǒng)的控��
3. 處理相關的異常信息,確保系統(tǒng)的安全可�� SPMC75F2413A�(chǎn)生的三相互補的SVPWM信號�(jīng)由芯片的IOB0~5輸出,控制PS21865A的三相全橋電�,信號經(jīng)功率合成、低通濾波和三相輸出變壓器后輸出給負�。同�,系�(tǒng)的工作電流和輸出電壓均會反饋給SPMC75F2413A,供給系�(tǒng)控制使用。SPMC75F2413A的IOB6和IOB7是錯誤偵測和過載保護輸入�,通過對其傳回信號的檢測,一旦PS21865A出現(xiàn)工作異常(如過壓、欠壓、過�、過熱)和系�(tǒng)過載,驅(qū)動硬件會立即禁止PS21865A工作,同時申請中�,請求CPU處理�
由于其它模塊屬于通常的一些模�,此處不再詳述。整個系�(tǒng)的結構還請參考圖1�
5 系統(tǒng)軟件設計
整個系�(tǒng)軟件分為三部分:1.核心的波形發(fā)生器,這部分主要是SVPWM信號�(fā)生器,和一些相關的�(qū)動服務程序;2. 系統(tǒng)控制程序�3. 人機接口界面程序;該系統(tǒng)核心的波形發(fā)生器部分的結構如�2。在這里根據(jù)本系�(tǒng)的特點使用化簡的SVPWM信號�(fā)生器結構。這部分結構(除PWM�(fā)生模塊)將在PWM的周期中斷中用軟件實�(xiàn)。這里的調(diào)制系�(shù)計算和乘法器主要是為實現(xiàn)波形的幅度控制和電源波動補嘗用的�
�2�(qū)動結�
PWM周期中斷服務子程序是整波形合成的核心,其流程如圖所�,程序會按相位累加和當前相位的正余弦系數(shù)的查表計算、向量系�(shù)計算、空間向量變換和占空比更新順序執(zhí)�,完成后返回�
�3 PWM中斷服務子程序流程圖
系統(tǒng)控制部分是整個系�(tǒng)�(xié)�(diào)的心�。整個系�(tǒng)都在其協(xié)�(diào)下有條不紊的工作。這部分主要是根據(jù)系統(tǒng)設置和當前系�(tǒng)的狀�(tài)給出相應的控制信�,以確保系統(tǒng)的可靠運�?!∪藱C接口界面程序,這部主要是為用戶提供一個簡單易用的交互接口,以方便用戶對變頻器的可靠控�。包括變頻器的起停、各種運行參�(shù)的設置都在這一層面上執(zhí)��
6 � �
通常,在開發(fā)變頻設備的過程中,需要編寫實時�、程序可讀性強的代�,這時就需要采用混合編�。而凌陽的m’nSP? IDE具有良好的編程環(huán)�,它可以很輕�、容易地進行混合編程(在C程序中調(diào)用匯編程序,在匯編程序中�(diào)用C程序�。該系統(tǒng)用了SPMC75F2413A兩個定時器和約30�
維庫電子通,電子知識,一查百��
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