一種小功率通用變頻器的設計

摘要：采用高集成度的專用芯片SA866和智能功率模塊PS21255開發了一種小功率通用變頻器。試驗和實際應用表明，該變頻器性能好、價格低、可靠性較高。

    關鍵詞：變頻器；正弦波脈寬調制；專用集成電路；智能功率模塊

引言

由于電力電子技術的飛速發展，交流變頻調速已上升為電氣傳動的主流，正在逐步取代傳統的直流傳動。而從性價比的角度來看，交流變頻調速裝置已經優于直流調速裝置。

異步電機的變頻調速不僅可以實現平滑調節，還有著許多其他交流調速系統不可比擬的優點：交流變頻調速在頻率范圍、動態響應、調速精度、低頻轉矩、轉差補償、通信功能、智能控制、功率因數、工作效率、使用方便等方面的優勢是其他的交流調速方式難以達到的，并以體積小、重量輕、通用性強、保護功能完善、可靠性高、操作簡便等優點，深受鋼鐵、冶金、礦山、石油、化工、醫藥、紡織、機械、電力、輕工、造紙、印刷、卷煙、自來水等行業的歡迎，社會效益非常顯著。

變頻調速雖然在各個方面有其優勢，但其早期昂貴的造價和可靠性問題使許多用戶望而卻步。降低造價和提高可靠性一直是交流變頻調速的重要課題。

本文針對一般小功率交流異步電動機變頻調速的要求，采用上世紀90年代末才推出的多功能高集成度專用SPWM控制芯片SA866和智能功率模塊PS21255開發了一種新型通用變頻器。其整?結構簡潔，具有比較完善的功能，滿足了空調、洗衣機等家電及小型紡織、塑料加工等工業的自動化生產線對變頻器低成本、高可靠性、高性能的要求，并已經在廣東、江蘇等多家工廠生產中得到應用。

1 SA866和PS21255功能介紹

1.1 SA866功能簡介

1.1.1 功能特點

SA866是專用于交流異步電機SPWM控制的集成電路。它除了根據設定參數產生合乎要求的SPWM脈沖外，還集成了多種保護功能，并可在緊急情況下，如短路和過載時快速關斷SPWM脈沖，保護逆變器和電機。它的最大特點是可以獨立運行，無須微處理器控制。它的輸出頻率以及加速減速頻率都可由外接電位器在線連續調節。所有須定義的參數如載波頻率、死區時間、最小脈寬、調制波形、V/f曲線等均存儲在外接的廉價EEPROM中，上電時自動讀入SA866中。SA866有6種工作模式，與微處理器配合使用，基本做到了低價格多功能。

1.1.2 管腳說明

該芯片采用PLCC封裝,共有32個管腳,各管腳排列如圖1所示。

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