三相SPWM发生器HEF4752在变频调速系统中的应用

：f_le为电动机的额定频率；

U_el为电动机的额定电压有效值。

电路中f_FCT在0～184kHz连续可调，对应f_out的可调范围为0～58Hz。

电压控制时钟VCT是为保证在调速过程中电机主磁通为恒值，即电机电压与频率比为常数而设置的，频率f_VCT由式（4）确定，由fVCT决定输出波形的幅值。

f_VCT(NOM)=6720f_out(M)=6720×58=390kHz（4）

7）输入时钟RCT是固定时钟，用来设定最大逆变器开关频率f_s(MAX)，此处选取逆变器开关频率的最大值为2.8kHz，则时钟输入RCT的频率为

f_RCT=280f_s(MAX)=280×2.8=780kHz（5）

为了简化线路，可使f_RCT=f_OCT=800kHz，从而省掉了一个多谐振荡器。

值得注意的是：比值f_FCT/f_VCT(NOM)，低于0.5时调制是正弦的；高于0.5时波形向矩形波转变，在2.5左右达到全矩形波输出；高于3时，由于内部同步电路失去作用，波形变得很不稳定，可见3为频率比的上限。在本系统中，f_FCT取184Hz，f_VCT(NOM)取390Hz，比值为184/390=0.470.5，输出波形为正弦波，能够有效地减小谐波，减小电机的振动和噪声，保持好的机械特性。

2 实验结果

以下是对本控制系统，即图2的波形的采样和分析，由于供电电源采用＋12V，所以输出电平都为＋12V。

图4的三个波形分别是从CD4046的脚3、脚4出来的分别送到管脚VCT、FCT、OCT和RCT的方波波形，其周期分别为2.6μs，5.4μs，1.3μs，对应频率分别为f_VCT=390kHz，f_FCT=184kHz，f_RCT=f_OCT=800kHz。

(a) f_VCT波形

(b) f_FCT及f_RCT（=f_OCT）波形

图4 引脚VCT、FCT、OCT和RCT的方波波形

图5是HEF4752的脚2、脚3产生的SPWM波形，从图可以看出它们的波形在相位上是相反的，同时存在死区时间，图5(b)为图5(a)放大后的波形，从图5(b)可以看出死区时间为t_d=10μs。从脚8、脚9和脚21、脚22输出的波形与此相似。

(a) 输出SPWM波形

(b) 放大的输出SPWM波形

图5 脚2、脚3输出的SPWM波形

图6是从HEF4752的脚2、脚9输出的SPWM波形，图6(a)横轴为2.5ms/格，图6(b)为1ms/格。周期都为18ms，输出基波频率f_out=55Hz。从图可看出脚2波形落后脚9波形120°。同样脚3、脚8；脚9、脚21；脚8、脚22输出波形与此相似。

(a) 时间轴为2.5ms/格

(b) 时间轴为1ms/格

图6 脚2、脚9输出的SPWM波形

3 结语

该电路运用性能良好的集成电路HEF4752，使外围控制电路简单，调试方便，成本低。只须调节CD4046脚9的电位器，就可以在其脚3、脚4获得所需频率的方波，控制方波的频率就可以控制HEF4752输出SPWM信号（基波）的频率、幅值和死区时间，实现交流电机变频调速。其输出波形良好，稳定可靠，实现起来非常方便，故具有广阔的应用前景和实用价值。