5Hz三檔三相SPWM波形的生成方法

2.1硬件電路

　　選擇8098單片機HSO0、HSO1、HSO2輸出三路SPWM波，經(jīng)圖3裂相延時(shí)整形互鎖電路后得到6路SPWM信號。這樣采用了硬件電路進(jìn)行裂相并由硬件電路進(jìn)行延時(shí)產(chǎn)生死區時(shí)間，使得逆變器同一橋臂上的功率開(kāi)關(guān)完成先關(guān)斷后開(kāi)通的死區控制邏輯，并且避免了由于軟件失誤而造成的直通事故，從而使得驅動(dòng)電路的SPWM信號本身具有極好的可靠性。

圖3裂相延時(shí)整形互鎖電路

　　死區時(shí)間的大小主要由以下幾方面決定：驅動(dòng)電路在開(kāi)通和關(guān)斷兩種模式工作時(shí)，信號傳遞延遲時(shí)間有差異；逆變器橋臂上下兩功率開(kāi)關(guān)器件的驅動(dòng)不可能達到完全一致；功率器件不是理想開(kāi)關(guān)，其開(kāi)通和關(guān)斷都有延時(shí)且不等。

　　因此，要綜合這幾個(gè)因素來(lái)確定死區時(shí)間的長(cháng)短，并給予一定的余量，總之要充分估計導通時(shí)控制信號到功率管開(kāi)通的最小延遲時(shí)間tonmin和關(guān)斷時(shí)控制信號到功率管關(guān)斷的最大延遲時(shí)間toffmax。則死區時(shí)間可以定為toffmax－tonmin。實(shí)際中則取死區時(shí)間略大于toffmax。

　　本文采用IGBT作逆變器的功率開(kāi)關(guān)管和EXB841驅動(dòng)模塊，EXB841最大延遲時(shí)間為1.5μs,IGBT一般不超過(guò)期3μs，因此本文死區時(shí)間定為5μs。

　　下面對圖3的電路原理及以參數的確定進(jìn)行分析?？梢哉J為在比較器上不存在信號延遲。由于本電路采用LM339，其輸出為OC輸出，輸入阻抗很大。圖4為圖3電路中各點(diǎn)波形。電位器RP抽頭的電位為四個(gè)比較器的比較電壓UR?？紤]到HSO輸出電流小，因此A1作緩沖器，B1作倒相器。電壓UA1及UB1經(jīng)RC電路充放電完成延時(shí)，再經(jīng)A2、B2與參考電壓UR比較整形得輸出OUTA、OUTB。波形OUTA、OUTB相加可以得到代表死區時(shí)間的負脈沖，其寬度即為死區TD。　　

圖4各點(diǎn)的波形

圖3中A組與B組電路阻容參數對應相同，在此以A組為例來(lái)說(shuō)明阻容參數的確定。當HSO由低電平變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，CA上電壓UA2初始值為零，并且由于LM339為OC輸出，則形成5V電源、RA1、RA2、CA、地的充電回路，時(shí)間常數tA1=(RA1＋RA2)CA,當UA2上升至UR時(shí)，比較器A2翻轉；在HSO由高變低時(shí)CA經(jīng)RA2放電向比較器A1輸出灌入電流，其時(shí)間常數τA2=RA2·CA，由于RA2RA1(在此RA2只是為了限制在CA放電時(shí)瞬間吸入電流不致過(guò)大),因此tA1tA2，由于UA2=UR=VCC，其中：τA1=（RA1＋RA2）CA≈RA1CA，解此方程得死區時(shí)間TD如下：本文中死區取5μs，VCC=5V，當UR=2.5V時(shí)，RA1CA=7.2μs