基于SPMC75F2413A单片机的三相SPWM波形发生器的设计

BillScot2

# n) L/ n9 S( `1 }3 F, ~摘要:提出了基于16位单片机SPMC75F2413A的三相SPWM波形发生器的硬件和软件的设计方案。硬件部
. ?3 F2 P- o2 O6 E  i7 M" S5 X分由波形发生模块、参数调节模块、参数及状态显示模块等组成,通用性强。软件程序是基于SPWM异步调
4 t0 f' Y7 B( B7 L( B.制方式而设计的, 模块化强,参数调 节修改方便。
! K' Q! }& i2 H% t' }, `关键词: SPMC75F2413A单片机;三相SPWM信号;波形发生器
2 h( }, s# z& Y# \1 r' y9 \6 b1前言
针对三相交流异步电动机的变频调速系统，其
3 z- _9 I# G$ J基本的控制方法就是正弦脉宽调制(Sinusoidal
Pulse Width Modulation,简称SPWM),三相SPWM控
. X; W" E$ @8 L/ P1 U' G制信号的生成是实现这一方法的关键技术。近年来，
随着计算机控制技术的发展,产生三相SPWM控制
0 w( S' w: i: [8 p  A信号的方法很多，如16位单片微处理器80C196MC,
DSP控制芯片TMS320LF2407等均可生成SPWM
1 h' Q1 }7 |! N, n4 k- L% l1 d7 [控制信号,单片机SPMC75F2413A是近几年刚刚兴
  H& l0 g. y: `' A! g- K起的一款针对交流电机变频调速控制的专用单片
% D. t: e: [4 W3 [; P8 ?4 `! [机。首先,用户可以对它进行设定以产生驱动交流电
  g- [) G' m# E* \机所需的各种PWM波形，生成三相SPWM控制信
  L! x: i$ q8 r; y2 A号非常方便,控制算法简单实用;其次,它在硬件价
- F" g- v' f7 R1 {* ^& Z, w$ `格方面也非常有优势，目前在工业和家电领域已经
有一定的应用。基于单片机SPMC75F2413A,设计了
通用的硬件电路，并编制了基于异步调制算法的
SPWM控制软件,构成了通用的三相SPWM波形发
生器。该发生器可用于变频器前期研制时控制脉冲
( Y9 V- X) B$ m( U* A波形的观测、仿真、优化与选择等调试工作,也可用

1 C; G( d$ T2 R: l' [于变频器功率器件驱动电路的调试等。
2单片机SPWM波形发生器硬件组成
9 a* _0 H$ L9 `4 [" Q单片机SPWM波形发生器的硬件电路原理图
  g. q4 o/ S5 z: \/ E9 F如图1所示，由SPWM波发生部分、参数显示部
分频率幅度调节部分、补偿曲线选择部分及输出
滤波部分组成。
: c: ^4 F. U: s' [  I  X在SPWM波发生部分,SPMC75F2413A通过
MCP定时模块产生三相六路中心对称的SPWM波
2 A1 a# @" J4 M9 i' K% ]. p形,根据不同电机对PWM波的不同要求,用户也
1 Y) f* Z, Y0 q) J) j) q! h可具体设定不同的波形参数。
在参数显示和调节以及补偿曲线选择部分,系
统采用液晶屏来显示波形的频率和幅值参数;通.
过拨码开关可以选择设定的V/F曲线种类;用键盘
或电位器设定要求的波形频率;对于输出正弦信
号的有效值，可通过变频器直流输人电压的检测
值进行前馈补偿。用户还可根据具体要求，引人相
6 R* i# U7 L( K" v0 ?应反馈进一步实现闭环控制。.
系统中输出滤波部分,是为了便于对产生出的
1 A# F7 w# |0 }- G" n# ]% OSPWM波形进行观察而设计的。



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Racheler

单片机SPMC75F2413A是近几年刚刚兴起的一款针对交流电机变频调速控制的专用单片机