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解析三相变频电源电路设计方式

时间:2020-09-04 10:48:01 点击:269 次 来源:常州市卡宴电子科技有限公司
       三相变频电源是变频电源的一种类型,具有体积小、噪音低、可靠性强、高效节能、稳压反应时间短等诸多优势,能将现有的交流电网电流变换成所需频率的稳定的纯净的正弦波电源,电压频率稳定、低谐波失真,可以作为标准供电电源,在许多先进国家都有使用。并且用途广泛,不管是家庭电器还是试验室供电都会用到三相变频电源。下面,卡宴小编为大家讲述一下三相变频电源电路设计方式的相关知识吧。

  一、SPWM信号的产生


  三相变频电源是一种由三个频率相同,振幅相等,相位依次互差120度电角度的交流电势组成的电源。

  首先,要产生三路SPWM信号,并且这三路信号要彼此有120°的相位差。这部分可以用FPGA或者MCU编程实现,用软件来实现可以非常灵活地实现各种控制,为三相变频电源设计实现输出频率可调节,调制的载波的频率可调节提供了方便。

  三相变频电源的设计采用单片机定时器硬件来产生精确的SPWM信号。定时器配置为循环模式,通过改变定时器的初始值,可以改变PWM的周期,从而可以控制电机的转速。同时定时器配置的三路通道比较模式可以装入三路相位差为120°的比较值,并且每路的比较的输出值设置成两个不同的翻转,这样就可以控制上下两个MOS管的导通,同时通过设置死区时间,可以使一个桥臂上两只MOS管不同时导通,保护MOS管不被损坏。

  二、MOS管驱动设计


  对于三相变频电源这种全桥电路,要驱动下桥臂的MOS管是比较容易的,而要驱动上桥臂的MOS管就要麻烦一点,在这里选用MOS专用驱动芯片来完成。

  控制信号输入端分别对应上下桥臂的打开、关断以及整个电路的关断。OUT为三相当中的一相输出端。因为是三相全桥,所以要做三个这样的电路。

  为提高三相变频电源设计实现质量,功率MOS选用高压大功率MOS管,其耐压为500V,至大电流为23A,基本上可以适应大部分应用场所的用电要求。


三相变频电源

  三、驱动隔离设计


  为提高系统的稳定性,尤其是在要求输出的三相电压较高的时候,把把高压的部分和我们SP-WM信号发生以及控制的部分隔离开是非常用必要的。

  一般情况下采用通常的光电耦合器来实现隔离是可行的,如果要求较高,小编在这里介绍一个专用隔离芯片ADuM1200,它不但性能比光电耦合器好,而且应用起来也十分简单,可以简化电源电路设计量。

  四、其他模块设计


  三相变频电源系统输出的电压是方波,如果负载只能用正弦交流电来供电,那么可以通过加一-个LC滤波网络来实现。

  上文所述的系统实现了基本的功能,另外还有过压保护、过流保护等模块,各部分检测通过单片机的ADC进行采集,在发生工作状态异常时及时关断输出,保护电路不被损坏。

  以上就是三相变频电源电路设计方式的相关内容介绍。通过上述内容可知,三相变频电源采用先进的设计方式,实现了更强大的供电功能。常州市卡宴电子科技有限公司专业生产各种型号的三相变频电源,产品质量优异,性能可靠,安全高效,欢迎有需要的客户致电咨询。


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