一種通用型小功率變頻器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種通用型小功率變頻器，本實用新型主要是涉及了一種低硬件成本，操作使用方便的通用型小功率變頻器，本實用新型變頻器主要由主電路、控制電路、和驅動電路構成，其中主電路采用交-直-交電壓源型；控制電路主要由P87LPC769八位單片機產生SPWM波進行控制；而驅動電路則采用成本相對低廉的分立元件組成驅動電路。本實用新型通用小功率變頻器,具有電路簡單、硬件成本低、運行可靠,通用性好，可以實現連續平滑調速,能夠滿足一般小型電機的驅動要。
【專利說明】一種通用型小功率變頻器
【技術領域】
[0001]本實用新型一種通用型小功率變頻器主要是為小功率電動機設計了一種低硬件成本，操作使用方便的通用型小功率變頻器，本實用新型屬于變頻器領域。
【背景技術】
[0002]變頻器的核心是產生SPWM波的控制電路，控制電路有三種:模擬調制器法、專用集成芯片法和微機生成法。目前市場上的變頻器較多采用高性能的微處理器或SPWM專用集成芯片，雖然有利于提高交流調速系統的性能，但是體積大、價格高。在一些設備體積不大、負載電機功率較小的場合，需要一種嵌入式、小型化的變頻調速單元。這類變頻器要求體積小、價格低，但輸出頻率的變化范圍較小，人機界面功能要求低，如轉速顯示、數字設定等均不要求。因此采用價格低廉的8位單片機實現控制就顯得尤為合適。本文介紹采用Philip s P87LPC7698位單片機按查表法生成SPWM控制脈沖列的方法及系統構成原理。該系統具有硬件簡單、體積小、性價比高的優點，適用于小功率電機的變頻調速。
實用新型內容
[0003]本實用新型針對上述現有技術的不足，提供設計了一種小功率變頻器的制造方法。這這種小功率扁平器具有成本低、操作使用簡單，控制可靠的優點。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:采用結構簡單的電路，以及低成本的硬件電子元器件，驅動小功率電動機的變頻器進行優化設計，使變頻器能夠基本滿足小功率電動機的驅動要求。
[0005]一種通用型小功率變頻器，其由主電路、控制電路、驅動電路構成；所述的主電路采用交-直-交電壓源型，整流環節主要由一個三相整流橋式電路構成；中間直流環節由大容量電容構成；逆變橋采用6只MOSFET器件構成；所述的控制電路由八位單片機核心控制芯片、電位器、AD轉換電路、過壓過流保護電路構成；所述的驅動電路由二極管、開關管、三極管、電容組成簡單的驅動電路。
[0006]其中，所述的主電路的逆變橋采用6個日立的2SK2225場效用管器件。
[0007]其中，所述的控制電路核心控制芯片采用飛利浦公司的P87LPC769八位單片機芯片。
[0008]其中，所述的驅動電路低壓側由電源供電，使用二極管和自舉電容進行充放電，作為高壓側的開關管電源驅動，高壓側的開關管使用耐壓高的三極管進行控制。
[0009]由于是簡單的小功率變頻器因此采用P87LPC769八位單片機控制芯片就足夠使用，使用這種單片機可以極大的降低生產成本，而且還不影響產品功能的使用，驅動電路使用分立元件，簡單的三極管和自舉電容構成，也極大的降低了生產成本。
[0010]本實用新型的有益效果是:本實用新型一種通用型小功率變頻器，具有硬件成本低、價格低廉，通用性好，操作控制簡單，使用可靠的優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型一種通用型小功率變頻器系統電路圖
[0012]圖2為本實用新型一種通用型小功率變頻器載波脈沖圖
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖及實施例描述本實用新型【具體實施方式】:
[0014]圖1示出了本實用新型的一個具體實施例，如圖1所示，主要由主電路、控制電路、驅動電路構成:
[0015]所述的主電路采用交-直-交電壓源型，整流環節主要由一個三相整流橋式電路構成；中間直流環節主要由大容量電容以及輔助元件構成；逆變橋采用6只MOSFET器件構成；
[0016]所述的控制電路主要由八位單片機核心控制芯片、電位器、AD轉換電路、過壓過流保護電路構成；
[0017]所述的驅動電路主要由分立元件構成，高壓側驅動是通過自舉驅動方法，主要由自舉電容和三極管構成。
[0018]主電路采用交-直-交電壓源型。整流環節主要由一個三相整流橋式電路構成；中間直流環節主要由大容量電容以及輔助元件構成；逆變橋采用6只MOSFET器件，MOSFET具有開關速度快、損耗低、驅動功率小、價格低廉等優點，特別適合于小功率變頻器。控制電路采用Philip s公司的P87LPC7698位單片機產生SPWM波。P87LPC769是一種80C51改進型MCU，運行速度為標準80C51的兩倍，具有較寬的操作電壓范圍，4通道8位A/D轉換器，并提供可編程I/O 口輸出模式選擇和內部看門狗定時器，4K存儲空間。頻率由電位器設定，通過P0.4 口的A/D轉換器得到相對應的數字量。因為A/D轉換器為8位，故頻率調整共有256級(28)。直流側的電壓信號輸入到P0.5 口的A/D轉換器中，以實現欠壓、過壓保護。過流保護信號經過一個比較器檢測后作為外部中斷源，輸入到INTO 口 P0.0?P0.3、P0.6、P0.7開漏輸出控制六個M0SFET，高電平關閉，低電平則為開通。Pl.0 口和Pl.2 口分別作為開、關機和正、反轉的輸入口，使用開關霍爾元件AH44E產生隔離的輸入信號。Pl.1作為故障指示燈的輸出口，高電平點亮發光二極管。Pl.7 口作為故障保護輸出口，當出現故障時在封鎖逆變橋輸出的同時，Pl.7 口輸出高電平使信號繼電器動作，輸出故障連鎖保護信號。考慮到選擇的PWM開關頻率較低，MOSFET驅動比較容易，為了降低成本，本文并沒有使用專用的驅動集成電路，而是使用少量的分立元件組成驅動電路，如圖1所示(圖中僅畫出A相高、低側的驅動電路)。高壓側驅動電路是基于自舉驅動的方法:當低壓側功率開關管導通時，固定電源VDD(+15 V)通過一個二極管對自舉電容C充電，當低壓側功率開關管關斷時，自舉電容C所充電壓成為一個懸浮電源，作為高壓側功率開關管的驅動電源，使用一個耐壓較高的三極管即可以控制功率開關管的開關。低壓側僅使用一個三極管進行電平轉移，即可以控制低壓側功率開關管的開關。微機生成SPWM有兩種方法:實時計算法和查表格法。因為8位單片機的指令執行速度不快，運算精度不高，所以使用實時計算方法很困難，故采用查表格法較為合適。查表法的實現方法很多，文獻作了詳細的說明。考慮8位單片機的程序存儲空間都較為有限，在不使用外擴存儲器的前提下，本文使用表格型SPWM生成方法，具有簡單易行和數據量少的優點。
[0019]上面結合附圖對本實用新型優選實施方式作了詳細說明，但是本實用新型不限于上述實施方式，一切以本實用新型的思想為基礎進行的在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內的改進都落在本實用新型的保護范圍內。
[0020]不脫離本實用新型的構思和范圍可以做出許多其他改變和改型。應當理解，本實用新型不限于特定的實施方式，本實用新型的范圍由所附權利要求限定。
【權利要求】
1.一種通用型小功率變頻器，其特征在于:由主電路、控制電路、驅動電路構成； 所述的主電路采用交-直-交電壓源型,整流環節主要由一個三相整流橋式電路構成；中間直流環節由大容量電容構成；逆變橋采用6只MOSFET器件構成； 所述的控制電路由八位單片機核心控制芯片、電位器、AD轉換電路、過壓過流保護電路構成； 所述的驅動電路由二極管、開關管、三極管、電容組成簡單的驅動電路。
2.如權利要求1所述的一種通用型小功率變頻器，其特征在于:所述的主電路的逆變橋米用6個日立的2SK2225場效用管器件。
3.如權利要求1所述的一種通用型小功率變頻器，其特征在于:所述的控制電路核心控制芯片采用飛利浦公司的P87LPC769八位單片機芯片。
4.如權利要求1所述的一種通用型小功率變頻器，其特征在于:所述的驅動電路低壓側由電源供電，使用二極管和自舉電容進行充放電，作為高壓側的開關管電源驅動，高壓側的開關管使用耐壓高的三極管進行控制。
【文檔編號】H02P1/40GK204068774SQ201420484140
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年8月26日 優先權日:2014年8月26日
【發明者】劉思佳 申請人:劉思佳