一種基于單片機(jī)的變頻器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于單片機(jī)的變頻器，包括集成電路SA4828、單片機(jī)89C52、隔離驅(qū)動電路、逆變電路IPM和電動機(jī)。由鍵盤輸入給定的轉(zhuǎn)速，單片機(jī)把它換算成變頻器將要輸出的頻率和電壓的控制字，寫入到SA4828的控制寄存器，啟動SA4828；從RT~BB的6個引腳輸出相應(yīng)頻率和電壓的SPWM控制信號，經(jīng)驅(qū)動電路隔離后，分別控制智能功率模塊IPM的6個IGBT的導(dǎo)通與截止，最后在三個輸出端上產(chǎn)生對稱的三相SPWM電壓，以驅(qū)動交流電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；利用轉(zhuǎn)速編碼器可以構(gòu)成閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，提高轉(zhuǎn)速控制的精度。IPM的故障檢測信號接到SA4828的STTRP端，一旦IPM發(fā)生過流、過熱、短路和欠壓等情況，將立即切斷SA4828的6路輸出信號，使IPM得以保護(hù)。
【專利說明】—種基于單片機(jī)的變頻器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種變頻器，具體是一種基于單片機(jī)的變頻器。

【背景技術(shù)】
[0002]交流電動機(jī)，尤其是感應(yīng)異步電動機(jī)，具有結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、堅固耐用、維護(hù)方便，可工作在惡劣的環(huán)境中等突出的優(yōu)點(diǎn)，在伺服驅(qū)動系統(tǒng)中越來越受到人們的關(guān)注。其中，應(yīng)用最廣的當(dāng)屬變頻調(diào)速技術(shù)，它以變頻器向交流電動機(jī)供電。變頻器可以把原先固定電壓和頻率的交流電源轉(zhuǎn)換為可變電壓、可變頻率的特殊的交流電源。因此，變頻器已經(jīng)成為交流調(diào)速的核心部件。
[0003]要想做到改變交流電源頻率的同時改變其電壓的幅值，實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，可以采用一種叫做SPWM的方法。即用一個低頻的正弦波去調(diào)制一個高頻的三角形的載波，得到一串等幅不等寬的脈沖。它里面包含有一個基波分量和極少的諧波。改變調(diào)制波的頻率和幅值，就可以改變脈沖串里的基波分量的頻率和幅值，也就實(shí)現(xiàn)了異步電動機(jī)的VVVF(可變壓可變頻)調(diào)速。
[0004]按照上述SPWM的工作原理，逆變器中開關(guān)管的開關(guān)時間要由調(diào)制波與載波的交點(diǎn)來確定。在調(diào)制波的頻率、幅值和載波的頻率這三個參數(shù)中，不論哪一個發(fā)生變化，都將使得載波與調(diào)制波的交點(diǎn)發(fā)生變化。因此，在每一次變頻調(diào)整時，都要重新計算交點(diǎn)的坐標(biāo)。這是一組超越方程，單片機(jī)的計算能力和速度顯然難以勝任。過去最常用的辦法是，把各種頻率和電壓對應(yīng)的交點(diǎn)坐標(biāo)事先計算好，用表格的形式存放起來，使用時通過查表來調(diào)用。這樣將占用大量的存儲器和CPU的資源，使其無法發(fā)揮更好的作用。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于單片機(jī)的變頻器，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0007]一種基于單片機(jī)的變頻器，包括集成電路SA4828、單片機(jī)89C52、隔離驅(qū)動電路、逆變電路IPM和電動機(jī)，所述單片機(jī)89C52的PO腳、WR腳、RD腳、ALE腳、INTO腳和P2腳依次連接集成電路SA4828的AD腳、WR腳、RD腳、ALE腳、ZPPR腳和CS腳，所述單片機(jī)89C52的輸入輸出接口分別連接A/D轉(zhuǎn)換模塊、顯示器和鍵盤，且單片機(jī)89C52的I/O腳連接串口，通過串口連接上位機(jī)，通過鍵盤向單片機(jī)89C52輸入控制頻率，在通過單片機(jī)89C52控制集成電路SA4828對電動機(jī)進(jìn)行變頻，所述集成電路SA4828連接隔離驅(qū)動電路的三相逆變橋，且集成電路SA4828的RT腳、YT腳和BY腳連接三相逆變橋的三個上橋臂的開關(guān)管，所述集成電路SA4828的RB腳、YB腳和BB腳連接三相逆變橋的三個下橋臂的開關(guān)管，所述隔離驅(qū)動電路連接逆變電路IPM，逆變電路IPM連接電動機(jī)，所述逆變電路IPM的故障檢測信號連接集成電路SA4828的STTRP腳，使得變頻器得以保護(hù)。
[0008]作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案:所述集成電路SA4828的RST腳、VDD腳、MUX腳、RS腳和TRIP腳以及單片機(jī)89C52的VCC腳均連接電壓為5V的電源。
[0009]作為本實(shí)用新型再進(jìn)一步的方案:所述電動機(jī)和集成電路SA4828之間通過轉(zhuǎn)速譯碼器連接。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:由鍵盤輸入給定的轉(zhuǎn)速，單片機(jī)把它換算成變頻器將要輸出的頻率和電壓的控制字，寫入到SA4828的控制寄存器，啟動SA4828 ;從RT、B的6個引腳輸出相應(yīng)頻率和電壓的SPWM控制信號，經(jīng)驅(qū)動電路隔離后，分別控制智能功率模塊IPM的6個IGBT的導(dǎo)通與截止，最后在三個輸出端上產(chǎn)生對稱的三相SPWM電壓，以驅(qū)動交流電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；利用轉(zhuǎn)速編碼器可以構(gòu)成閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，提高轉(zhuǎn)速控制的精度。IPM的故障檢測信號接到SA4828的STTRP端，一旦IPM發(fā)生過流、過熱、短路和欠壓等情況，將立即切斷SA4828的6路輸出信號，使IPM得以保護(hù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0013]請參閱圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例中，一種基于單片機(jī)的變頻器，包括集成電路SA4828、單片機(jī)89C52、隔離驅(qū)動電路、逆變電路IPM和電動機(jī)，所述單片機(jī)89C52的PO腳、WR腳、RD腳、ALE腳、INTO腳和P2腳依次連接集成電路SA4828的AD腳、WR腳、RD腳、ALE腳、ZPPR腳和CS腳，所述單片機(jī)89C52的輸入輸出接口分別連接A/D轉(zhuǎn)換模塊、顯示器和鍵盤，且單片機(jī)89C52的I/O腳連接串口，通過串口連接上位機(jī)，通過鍵盤向單片機(jī)89C52輸入控制頻率，在通過單片機(jī)89C52控制集成電路SA4828對電動機(jī)進(jìn)行變頻，所述集成電路SA4828連接隔離驅(qū)動電路的三相逆變橋，且集成電路SA4828的RT腳、YT腳和BY腳連接三相逆變橋的三個上橋臂的開關(guān)管，所述集成電路SA4828的RB腳、YB腳和BB腳連接三相逆變橋的三個下橋臂的開關(guān)管，所述隔離驅(qū)動電路連接逆變電路IPM，逆變電路IPM連接電動機(jī)。
[0014]所述逆變電路IPM的故障檢測信號連接集成電路SA4828的STTRP腳，使得變頻器得以保護(hù)。
[0015]所述集成電路SA4828的RST腳、VDD腳、MUX腳、RS腳和TRIP腳以及單片機(jī)89C52的VCC腳均連接電壓為5V的電源。
[0016]所述電動機(jī)和集成電路SA4828之間通過轉(zhuǎn)速譯碼器連接，從而即使反饋電機(jī)的轉(zhuǎn)速，有利于準(zhǔn)確的變頻控制。
[0017]本實(shí)用新型的工作原理是:由鍵盤輸入給定的轉(zhuǎn)速，單片機(jī)把它換算成變頻器將要輸出的頻率和電壓的控制字，寫入到SA4828的控制寄存器，啟動SA4828的6個引腳輸出相應(yīng)頻率和電壓的SPWM控制信號，經(jīng)驅(qū)動電路隔離后，分別控制智能功率模塊IPM的6個IGBT的導(dǎo)通與截止，最后在三個輸出端上產(chǎn)生對稱的三相SPWM電壓，以驅(qū)動交流電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；利用轉(zhuǎn)速編碼器可以構(gòu)成閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，提高轉(zhuǎn)速控制的精度。IPM的故障檢測信號接到SA4828的STTRP端，一旦IPM發(fā)生過流、過熱、短路和欠壓等情況，將立即切斷SA4828的6路輸出信號，使IPM得以保護(hù)。
[0018]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實(shí)用新型不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本實(shí)用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實(shí)用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0019]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個實(shí)施方式僅包含一個獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
【權(quán)利要求】
1.一種基于單片機(jī)的變頻器，包括集成電路SA4828、單片機(jī)89C52、隔離驅(qū)動電路、逆變電路IPM和電動機(jī)，其特征在于，所述單片機(jī)89C52的PO腳、WR腳、RD腳、ALE腳、INTO腳和P2腳依次連接集成電路SA4828的AD腳、WR腳、RD腳、ALE腳、ZPPR腳和CS腳，所述單片機(jī)89C52的輸入輸出接口分別連接A/D轉(zhuǎn)換模塊、顯示器和鍵盤，且單片機(jī)89C52的I/O腳連接串口，通過串口連接上位機(jī)，通過鍵盤向單片機(jī)89C52輸入控制頻率，在通過單片機(jī)89C52控制集成電路SA4828對電動機(jī)進(jìn)行變頻，所述集成電路SA4828連接隔離驅(qū)動電路的三相逆變橋，且集成電路SA4828的RT腳、YT腳和BY腳連接三相逆變橋的三個上橋臂的開關(guān)管，所述集成電路SA4828的RB腳、YB腳和BB腳連接三相逆變橋的三個下橋臂的開關(guān)管，所述隔離驅(qū)動電路連接逆變電路IPM，逆變電路IPM連接電動機(jī)，所述逆變電路IPM的故障檢測信號連接集成電路SA4828的STTRP腳。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機(jī)的變頻器，其特征在于，所述集成電路SA4828的RST腳、VDD腳、MUX腳、RS腳和TRIP腳以及單片機(jī)89C52的VCC腳均連接電壓為5V的電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機(jī)的變頻器，其特征在于，所述電動機(jī)和集成電路SA4828之間通過轉(zhuǎn)速譯碼器連接。
【文檔編號】H02P27/06GK203859715SQ201420233440
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月8日
【發(fā)明者】董直姜 申請人:臺州市恒智起重科技有限公司