面向低成本變速應用的“即用型“交流感應電機控制IC
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與波形表條目的分辨率相比，對波形失真產(chǎn)生更大影響的另外一個(gè)因素就是更新電機波形的取樣頻率。由于PWM模塊的作用如同取樣和保持功能，因此波形失真會(huì )以?xún)煞N方式體現出來(lái)。首先，取樣和保持功能會(huì )造成相位滯后，當取樣頻率降低時(shí)相位滯后就會(huì )增加。在生成開(kāi)放環(huán)路波形時(shí)，通常來(lái)講不會(huì )構成問(wèn)題。然而，當執行任何封閉環(huán)路功能(如總線(xiàn)-紋波補償)時(shí)就必須把它考慮進(jìn)去，這一點(diǎn)留待以后討論。其次，由于PWM值一直要保持到下一次更新，因此會(huì )導致"步進(jìn)式"波形的出現，與參照正弦波相比，會(huì )造成振幅失真。該失真與波形的第一個(gè)導數成比例，這意味著(zhù)從圖2中合成的輸出波形在零交叉附近快速變化時(shí)將會(huì )出現更嚴重的失真。
由于對所有非零導數功能來(lái)說(shuō)，失真與相位的不確定性有關(guān)，因此取樣頻率和輸出電機的波形頻率也會(huì )影響失真。對于除15.9kHz外的所有載波頻率來(lái)說(shuō)，MC3PHAC PWM以5.3kHz的取樣頻率更新，從而導致+/- 95μS的定時(shí)抖動(dòng)。對15.9kHz載波來(lái)說(shuō)，PWM以4kHz的頻率更新，其定時(shí)抖動(dòng)為+/-126μS。這會(huì )導致與電機波形頻率成比例的相位的不確定性，如圖3所示。當電機波形的頻率降至10Hz以下時(shí)，由于達到了512點(diǎn)波形表的相位分辨率，相位抖動(dòng)沒(méi)有什么改進(jìn)。在這兩個(gè)更新頻率上，結果都是電機波形與使用更高波形分辨率的設計相比，前者的精確性更高，但波形更新頻率要比后者低。
圖 3. 與電機波形頻率相關(guān)的MC3PHAC相位的不確定性
從圖2中我們可以看出，波形中包含了添加到正弦波的第三個(gè)諧波成分，與傳統的正弦調制相比，它把相到相的調幅提高了15%。然而，由于這種調制技術(shù)會(huì )導致共模第三諧波頻率成分，因此，它把MC3PHAC的使用限制在擁有浮接中心線(xiàn)(floating neutral)的三相負載上。此外，由于輸出電壓波形的總和不再為零，它還對三相輸出的合成技術(shù)帶來(lái)限制。
運行模式
MC3PHAC可以運行于以下兩種模式之一：獨立模式或主機模式。 模式選擇在加電啟動(dòng)時(shí)根據管腳20的狀態(tài)進(jìn)行。下面將詳細介紹這兩種模式。
獨立模式
在這種模式中，MC3PHAC運行參數通過(guò)連接到設備的無(wú)源組件來(lái)在加電啟動(dòng)時(shí)配置。一旦MC3PHAC確定沒(méi)有外部主機(管腳20處于高電位)，它就開(kāi)始詢(xún)問(wèn)外部連接的電阻器網(wǎng)絡(luò )以獲取運行參數，如速度范圍、停滯時(shí)間和電源穩壓器等。其它參數在系統運行過(guò)程中繼續實(shí)時(shí)輸入，如開(kāi)始/停止、前進(jìn)/后退、電機速度、PWM頻率、總線(xiàn)電壓和加速度等。從系統的總成本角度看，獨立模式是最經(jīng)濟的模式，因為在MC3PHAC運行時(shí)不需要主機控制器。圖4顯示了獨立模式中使用MC3PHAC的電路示意圖。
圖4. 以獨立模式運行的MC3PHAC示意圖
主機模式
MC3PHAC的第二種運行模式稱(chēng)為主機模式，該模式利用一臺運行主機軟件(可以從摩托羅拉公司購買(mǎi))的PC或模仿主機軟件命令的微控制器。與使用離散組件來(lái)指定運行參數不同的是，它們直接從主機上通過(guò)軟件進(jìn)行控制。
在加電啟動(dòng)后，MC3PHAC可以通過(guò)讀取管腳20的值(邏輯低電位)檢測到外部主機。在MC3PHAC繼續初始化，進(jìn)入一個(gè)惰性的安全狀態(tài)后，它仍然處于休眠狀態(tài)，等待串行接口接到指定運行參數的命令。在接受到某些關(guān)鍵參數(如PWM極性和停滯時(shí)間信息等)前，MC3PHAC不允許激活電機。主機模式允許外部控制器監視并控制MC3PHAC運行的所有方面。與獨立模式相比，它允許對系統的運行環(huán)境進(jìn)行更全面的控制，詳見(jiàn)下表。
| 名稱(chēng) | 獨立模式 | 主機模式 | 描述 |
| 命令 PWM 極性 | 上面和下面全為正或全為負， 頻率為50 Hz或60 Hz | 下面正，上面正 下面正，上面負 下面負，上面正 下面負，上面負 頻率為50 Hz或60 Hz | 指定 MC3PHAC PWM 輸出的極性 |
| 停滯時(shí)間 | 5到6 μS | 0到32 μS | 指定PWM發(fā)生器 使用的停滯時(shí)間 |
| 故障超時(shí) | 1 秒到 53秒 | 25秒到4.55小時(shí) | 規定出現故障后 重新啟動(dòng)電機前的延遲時(shí)間 |
| 電源穩定器 | 0%到35% | 0%到100% | 零赫茲電壓 |
| 最大電壓 | 固定為100% | 0%到100% | 允許的最大調制指數值 |
| 總線(xiàn)電壓 Decel 值 | 固定為標稱(chēng)Vbus的 110% | 標稱(chēng)Vbus的 0% 到143% | Vbus讀數高于此值時(shí) 會(huì )導致速度下降 |
| 總線(xiàn)電壓 Rbrake 值 | 固定為標稱(chēng)Vbus的 110% | 標稱(chēng)Vbus的 0% 到143% | Vbus讀數高于此值時(shí) 導致R Brake pin出現 |
| 總線(xiàn)電壓 Brownout 值 | 固定為標稱(chēng)Vbus的 50% | 標稱(chēng)Vbus的 0% 到143% | Vbus讀數低于此值 導致低壓故障 |
| Vbus 過(guò)壓值 | 固定為標稱(chēng)Vbus的 125% | 標稱(chēng)Vbus的 0% 到143% | Vbus讀數高于此值 導致過(guò)壓故障 |
在主機模式中，我們甚至可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠程控制。通過(guò)運行連接到MC3PHAC的獨立服務(wù)器應用(也可以從摩托羅拉購買(mǎi))，運行前面提到的主機軟件的遠程計算機可以從世界的一個(gè)地方對另一個(gè)地方的電機進(jìn)行控制。
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