面向低成本變速應用的“即用型“交流感應電機控制IC

需要注意的是，方程式1并沒(méi)有假定Vbus 是一個(gè)常量，而是時(shí)間T的一個(gè)函數。然而，讓我們假設Vbus有一個(gè)最合適的值，并把這個(gè)值稱(chēng)為Vnorm，這樣一來(lái)，當Vbus(t)等于Vnorm時(shí)，根據指定的PWM高時(shí)間和時(shí)段，就等于值。然而，當Vbus(t)不等于Vnorm時(shí)，通過(guò)在方程式1中為調制項 th(t)/T應用一個(gè)修正因子，仍然有可能和l相等，如方程式2所示。

其中，Vnorm表示Vbus(t)的最佳值或參照值[ ]內的項是修正因子

由于略去了Vbus(t) 項，我們發(fā)現，總線(xiàn)電壓中的任何干擾都不會(huì )影響輸出電壓。而且，由于th(t)/T比總是一個(gè)正的小數值，所以我們必須保證不管希望輸出什么樣的波形，都應該進(jìn)行適當調整和偏移以反映這一點(diǎn)。舉例來(lái)說(shuō)，如果需要正弦調制，那么正弦波調幅就應該進(jìn)行調整，使它不超過(guò)最大值1，而且波形應偏移1/2，以實(shí)現動(dòng)態(tài)范圍的完全利用。如果我們修改方程式2來(lái)反應這一點(diǎn)，計算輸出的所有三種相位，我們會(huì )得出如下方程式：

其中，X是輸出相位的編號(1，2，3) WO是輸出波形的頻率M是調制指數(0到1)

方程式3消除了輸出波形的所有總線(xiàn)漣波。然而，這并不是最理想的狀況，因為輸出波形在1/2 Vnorm固定電壓上有一定的誤差，真正的固定電壓應該是1/2 Vbus(t)。需要注意的是，調制模型由兩項組成，分別是1/2 直流項和交流正弦項。在方程式3中，這兩項都可以修正，事實(shí)上卻只有交流項可以修正。如果我們從直流項對修改進(jìn)行去耦操作，交流波形就可以在地面和Vbus(t)的動(dòng)態(tài)范圍內以自我為中心。重新書(shū)寫(xiě)方程式3來(lái)實(shí)現去耦，我們就可以得出方程式4。

這是MC3PHAC中使用的技術(shù)。Vbus(t)在每個(gè)PWM更新間隔(189或252μS)進(jìn)行取樣，并被分成表示3.5伏Vnorm值的數。由此產(chǎn)生的修改因子只被應用到調制指數（M）中，以修改Vbus(t)中因干擾引起的輸出波形的任何失真。由于直流項不能應用修改因子，在偏壓上就會(huì )出現一個(gè)人為產(chǎn)生的噪聲(Noise Artifact)。然而，由于這個(gè)噪音對所有三個(gè)輸出波形來(lái)說(shuō)是共模信號，它將被電機拒絕，假定它的中間節點(diǎn)是浮動(dòng)的。

圖8顯示了1/2hp電機的實(shí)際電流波形圖，該電機由60 Hz上的單相115 V交流輸入電壓提供電源，且有大量的總線(xiàn)漣波。在第一個(gè)波形圖中，MC3PHAC 總線(xiàn)漣波消除功能被關(guān)閉，波形中的失真反映了這一點(diǎn)。第二個(gè)波形圖顯示了同樣的情況，但我們明顯地看到它的總線(xiàn)漣波消除功能被激活并有效地消除了漣波。

圖8. MC3PHAC的總線(xiàn)漣波消除功能的影響