单片机在空调逆变器中的运用
6MC微处理器以及少量外围芯片构成本电源控制电路,十分简洁。单片机产生三相6路SPWM信号,同时完成输入电压、输出电压、输入电流等采样,检测保护,封锁SPWM脉冲信号,保护IGBT等功能。
2.3 驱动电路
逆变器驱动电路采用日本三菱公司为驱动IGBT设计的专用集成电路M5 7962L,加少量外围元件构成。N87C196MC输出SPWM信号通过外围电路放大后直接给驱动模块,驱动模块直接驱动IGBT管,最大可驱动400AIGBT。当M57962L检测到IGBT管上C、E极电压高与8V,而且此时IGBT管开通时,持续时间大于2.5 μ s,则发出故障信号,同时封锁驱动波形,并且发出故障信号给N87C196MC,单片机产生EXTINT中断,封锁各路SPWM信号,高速关断IGBT。
3 软件设计
软件是整个控制系统的核心,所有的电路均为软件来服务,它决定逆变器的性能,如输出电压稳定度、输出谐波含量。
输出电压值、电流限流值均由瑞士LEM公司霍尔传感器来检测,经整理后给保护电路和N87C196MC,经N87C196MC片内A/D通道转换成数字量。输出电压给定值经运算作为稳压的依据。
4 实验结果及结论
按照上述电路制作了一台三相35kVA的空调电源。主要参数是输入为DC600V,三相输出380V/50HZ。取载波频率6kHz,无信号时间2.5 μ s。采用输出滤波(滤波电容50 μ F,电感O.6mH)后输出电压,用FLUKE电源分析仪测,总谐波含量3%,效率为97%。
实验表明,在研制空调逆变器过程中,采用了INTEL公司单片机N87C196MC后,整个控制电路只需加少量外围器件,结构紧凑,降低了成本,提高了可靠性。通过测试取得了比较理想的结果。同时,只需通过改变软件,该系统即可用于单相逆变电源,应用十分灵活,因此作者认为N87C196MC单片机在电机拖动控制领域有良好的实用价值。
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