專利名稱：全數(shù)字式三相脈寬調(diào)制波發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種新型全數(shù)字式三相脈寬調(diào)制(通常稱為PWM)波發(fā)生器，用于為小功率電機設(shè)計的變頻器中，屬于電子脈沖技術(shù)領(lǐng)域。
目前，在變頻調(diào)速技術(shù)中使用脈寬調(diào)制方法的甚多，但往往由于電路復(fù)雜，穩(wěn)定性差，生產(chǎn)成本高等原因，使得該方法的應(yīng)用范圍不夠廣，而且很難產(chǎn)生高頻的脈寬調(diào)制波。
本實用新型的目的是提供一種線路結(jié)構(gòu)更為簡單，工作可靠，損耗小而且成本低的脈寬調(diào)制波發(fā)生器，使之用于小功率電機設(shè)計的變頻器中更為經(jīng)濟實用。
本實用新型的技術(shù)解決方案是將三相正弦波形數(shù)據(jù)存儲在一片64K的EPROM(紫外線可擦存儲器)中，然后用單片機控制電路將其中的數(shù)據(jù)讀出，在這片EPROM的數(shù)據(jù)輸出端可得到驅(qū)動逆變器功率開關(guān)元件的驅(qū)動信號，并特別設(shè)計出正反掃描電路以減少逆變器的開關(guān)損耗，并可獲得對稱波形。
本實用新型技術(shù)方案的具體內(nèi)容，可進一步用如下
圖1是本實用新型的PWM波形發(fā)生器總的原理框圖；圖2是圖1所示原理框圖中正反掃描電路的實現(xiàn)原理圖；圖3是圖2所示正反掃描電路中換向電路的元件連接示意圖。
圖1中，單片機分別連接鍵盤顯示控制器、鎖存器和存儲器，四個鎖存器兩兩串連并分別連接紫外線可擦存儲器(64K的EPROM)的A7-A15端口，鍵盤顯示控制器連接數(shù)碼管顯示器和鍵盤，震蕩信號的輸出經(jīng)特別設(shè)計的正反掃描電路連接64K的EPROM的A0-A6端口。單片機采用8031芯片，鍵盤顯示控制器選用8279芯片，四個鎖存器均用74LS373芯片，存儲器用2764芯片，64K的EPROM采用27512芯片。8031單片機把要顯示的內(nèi)容送到8279鍵盤顯示控制器，再到數(shù)碼管顯示器，由鍵盤輸入的信號到8279鍵盤顯示控制器，再到單片機，單片機根據(jù)所設(shè)定的頻率、轉(zhuǎn)向信息向鎖存器1和鎖存器2送信號，信號分別經(jīng)過鎖存器3和鎖存器4到達EPROM的A7-A11和A12-A15端口，輸出數(shù)據(jù)出現(xiàn)在D0-D5六位輸出端。
圖2為正反掃描電路的實現(xiàn)原理。所謂正反掃描，指的是八位計數(shù)器以加計數(shù)從00H計到FFH時，則改為以減計數(shù)從FFH計到00H，反之亦然。這樣可以使DO端(D1-D5五個輸出端同樣)輸出一個形如
的脈沖后，再輸出一個形如
的脈沖，這樣與連續(xù)輸出形如
的脈沖相比，使逆變器功率元件的開關(guān)次數(shù)減少了一半，開關(guān)損耗也降低了一半，起到了節(jié)能效果。正反掃描電路中，B端接收的振蕩信號到換向電路，輸出連接八位計數(shù)器的CPu、CPD端，八位計數(shù)器的CO、BO端連接一個與門，輸出到JK觸發(fā)器，反饋到換向電路，CO端還連接LD端，BO端通過一個非門與CLR端連接，八位計數(shù)器的高7位輸出連接64KEPROM的A0-A6端口。當換向電路的A端為高電平時，B端信號到八位計數(shù)器的CPu端，CPD維持高電平，這時八位計數(shù)器進行加法計數(shù)，當溢出時CO端出現(xiàn)一個形如
的脈沖，其與BO經(jīng)“與門”之后使JK觸發(fā)器狀態(tài)改變，A變?yōu)榈碗娖?，同時CO端的脈沖到計數(shù)器的置位端LD使計數(shù)器置位為FFH；A為低電平時，B端信號到八位計數(shù)器的CPD端，CPu端維持高電平，計數(shù)器進行減計數(shù)，當溢出時，BO端出現(xiàn)一個形如
的脈沖，其與CO經(jīng)“與門”后改變JK觸發(fā)器的狀態(tài)，同時此脈沖經(jīng)“非門”到計數(shù)器的清零端CLR，使計數(shù)器清零，如此反復(fù)。
該八位計數(shù)器可由兩片74Ls193芯片構(gòu)成，只要將第一片的CO、BO端分別與第二片的CPu與CPD端連接即可。JK觸發(fā)器用74Ls113?！芭c門”和“非門”用TTL門電路74Ls08與74Ls04。
在圖3換向電路的實現(xiàn)原理圖中A、B、CPu、CPD標號與圖2中一致。如圖中連接情況，B端經(jīng)“非門”后再與A“與非”連接八位計數(shù)器的CPu端，B端經(jīng)“非門”與A“非”相“與非”后連接八位計數(shù)器CPD端，當A為高電平時，CPD維持高電平，CPu接收B端信號，當A為低電平時，CPu維持高電平，CPD接收B端信號，正好滿足圖2中換向電路要求。
“非門”使用74Ls04芯片，“與非門”用74Ls00芯片。
本實用新型電路簡單，工作可靠，采用了特殊設(shè)計的正反掃描電路，可使逆變器功率元件的開關(guān)損耗降低一半，節(jié)能效果顯著，可普遍用于為小功率電機設(shè)計的變頻器中。
權(quán)利要求1.一種全數(shù)字式三相脈寬調(diào)制波發(fā)生器，其單片機分別連接鍵盤顯示控制器、鎖存器和存儲器，其特征在于四個鎖存器兩兩串連并分別連接紫外線可擦存儲器(64K的EPROM)的A7-A15端口，鍵盤顯示控制器連接數(shù)碼管顯示器和鍵盤，震蕩信號的輸出經(jīng)正反掃描電路連接64K的EPROM的A0-A6端口，輸出數(shù)據(jù)出現(xiàn)在D0-D5六位輸出端。
2.一種如權(quán)利要求1所說的全數(shù)字式三相脈寬調(diào)制波發(fā)生器，其特征在于所說的正反掃描電路中，換向電路接收振蕩信號，輸出連接八位計數(shù)器的CPu、CPD端，八位計數(shù)器的CO、BO端連接一個與門，輸出經(jīng)JK觸發(fā)器反饋到換向電路，CO端連接LD端，BO端通過一個非門與CLR端連接，八位計數(shù)器的高7位輸出連接64KEPROM的A0-A6端口。
3.一種如權(quán)利要求2所說的全數(shù)字式三相脈寬調(diào)制波發(fā)生器，其特征在于所說的換向電路中，B端輸入經(jīng)“非門”再與A端“與非”后連接八位計數(shù)器的CPu端，B端經(jīng)“非門”與A“非”相“與非”后連接八位計數(shù)器的CPD端。
專利摘要一種全數(shù)字式三相脈寬調(diào)制波發(fā)生器,用于為小功率電機設(shè)計的變頻器中。其單片機分別連接鍵盤顯示控制器、鎖存器和存儲器,四個鎖存器兩兩串連并分別連接紫外線可擦存儲器(64K的EPROM)的A7－A15端口,鍵盤顯示控制器連接數(shù)碼管顯示器和鍵盤,震蕩信號的輸出經(jīng)特別設(shè)計的正反掃描電路連接64K的EPROM的A0－A6端口,從數(shù)據(jù)輸出端D0－D5可得到驅(qū)動信號。本實用新型電路簡單,工作可靠,節(jié)能效果顯著。
文檔編號H03K7/00GK2291754SQ9720685
公開日1998年9月16日 申請日期1997年3月28日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月28日
發(fā)明者王丙森, 薄健 申請人:王丙森