一种基于单片机的变频器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于单片机的变频器，包括集成电路SA4828、单片机89C52、隔离驱动电路、逆变电路IPM和电动机。由键盘输入给定的转速，单片机把它换算成变频器将要输出的频率和电压的控制字，写入到SA4828的控制寄存器，启动SA4828；从RT~BB的6个引脚输出相应频率和电压的SPWM控制信号，经驱动电路隔离后，分别控制智能功率模块IPM的6个IGBT的导通与截止，最后在三个输出端上产生对称的三相SPWM电压，以驱动交流电动机运转；利用转速编码器可以构成闭环调速系统，提高转速控制的精度。IPM的故障检测信号接到SA4828的STTRP端，一旦IPM发生过流、过热、短路和欠压等情况，将立即切断SA4828的6路输出信号，使IPM得以保护。
【专利说明】—种基于单片机的变频器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种变频器，具体是一种基于单片机的变频器。
【背景技术】
[0002]交流电动机，尤其是感应异步电动机，具有结构简单、价格低廉、坚固耐用、维护方便，可工作在恶劣的环境中等突出的优点，在伺服驱动系统中越来越受到人们的关注。其中，应用最广的当属变频调速技术，它以变频器向交流电动机供电。变频器可以把原先固定电压和频率的交流电源转换为可变电压、可变频率的特殊的交流电源。因此，变频器已经成为交流调速的核心部件。
[0003]要想做到改变交流电源频率的同时改变其电压的幅值，实现恒转矩调速，可以采用一种叫做SPWM的方法。即用一个低频的正弦波去调制一个高频的三角形的载波，得到一串等幅不等宽的脉冲。它里面包含有一个基波分量和极少的谐波。改变调制波的频率和幅值，就可以改变脉冲串里的基波分量的频率和幅值，也就实现了异步电动机的VVVF(可变压可变频)调速。
[0004]按照上述SPWM的工作原理，逆变器中开关管的开关时间要由调制波与载波的交点来确定。在调制波的频率、幅值和载波的频率这三个参数中，不论哪一个发生变化，都将使得载波与调制波的交点发生变化。因此，在每一次变频调整时，都要重新计算交点的坐标。这是一组超越方程，单片机的计算能力和速度显然难以胜任。过去最常用的办法是，把各种频率和电压对应的交点坐标事先计算好，用表格的形式存放起来，使用时通过查表来调用。这样将占用大量的存储器和CPU的资源，使其无法发挥更好的作用。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于提供一种基于单片机的变频器，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0007]一种基于单片机的变频器，包括集成电路SA4828、单片机89C52、隔离驱动电路、逆变电路IPM和电动机，所述单片机89C52的PO脚、WR脚、RD脚、ALE脚、INTO脚和P2脚依次连接集成电路SA4828的AD脚、WR脚、RD脚、ALE脚、ZPPR脚和CS脚，所述单片机89C52的输入输出接口分别连接A/D转换模块、显示器和键盘，且单片机89C52的I/O脚连接串口，通过串口连接上位机，通过键盘向单片机89C52输入控制频率，在通过单片机89C52控制集成电路SA4828对电动机进行变频，所述集成电路SA4828连接隔离驱动电路的三相逆变桥，且集成电路SA4828的RT脚、YT脚和BY脚连接三相逆变桥的三个上桥臂的开关管，所述集成电路SA4828的RB脚、YB脚和BB脚连接三相逆变桥的三个下桥臂的开关管，所述隔离驱动电路连接逆变电路IPM，逆变电路IPM连接电动机，所述逆变电路IPM的故障检测信号连接集成电路SA4828的STTRP脚，使得变频器得以保护。
[0008]作为本实用新型进一步的方案:所述集成电路SA4828的RST脚、VDD脚、MUX脚、RS脚和TRIP脚以及单片机89C52的VCC脚均连接电压为5V的电源。
[0009]作为本实用新型再进一步的方案:所述电动机和集成电路SA4828之间通过转速译码器连接。
[0010]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:由键盘输入给定的转速，单片机把它换算成变频器将要输出的频率和电压的控制字，写入到SA4828的控制寄存器，启动SA4828 ;从RT、B的6个引脚输出相应频率和电压的SPWM控制信号，经驱动电路隔离后，分别控制智能功率模块IPM的6个IGBT的导通与截止，最后在三个输出端上产生对称的三相SPWM电压，以驱动交流电动机运转；利用转速编码器可以构成闭环调速系统，提高转速控制的精度。IPM的故障检测信号接到SA4828的STTRP端，一旦IPM发生过流、过热、短路和欠压等情况，将立即切断SA4828的6路输出信号，使IPM得以保护。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0013]请参阅图1，本实用新型实施例中，一种基于单片机的变频器，包括集成电路SA4828、单片机89C52、隔离驱动电路、逆变电路IPM和电动机，所述单片机89C52的PO脚、WR脚、RD脚、ALE脚、INTO脚和P2脚依次连接集成电路SA4828的AD脚、WR脚、RD脚、ALE脚、ZPPR脚和CS脚，所述单片机89C52的输入输出接口分别连接A/D转换模块、显示器和键盘，且单片机89C52的I/O脚连接串口，通过串口连接上位机，通过键盘向单片机89C52输入控制频率，在通过单片机89C52控制集成电路SA4828对电动机进行变频，所述集成电路SA4828连接隔离驱动电路的三相逆变桥，且集成电路SA4828的RT脚、YT脚和BY脚连接三相逆变桥的三个上桥臂的开关管，所述集成电路SA4828的RB脚、YB脚和BB脚连接三相逆变桥的三个下桥臂的开关管，所述隔离驱动电路连接逆变电路IPM，逆变电路IPM连接电动机。
[0014]所述逆变电路IPM的故障检测信号连接集成电路SA4828的STTRP脚，使得变频器得以保护。
[0015]所述集成电路SA4828的RST脚、VDD脚、MUX脚、RS脚和TRIP脚以及单片机89C52的VCC脚均连接电压为5V的电源。
[0016]所述电动机和集成电路SA4828之间通过转速译码器连接，从而即使反馈电机的转速，有利于准确的变频控制。
[0017]本实用新型的工作原理是:由键盘输入给定的转速，单片机把它换算成变频器将要输出的频率和电压的控制字，写入到SA4828的控制寄存器，启动SA4828的6个引脚输出相应频率和电压的SPWM控制信号，经驱动电路隔离后，分别控制智能功率模块IPM的6个IGBT的导通与截止，最后在三个输出端上产生对称的三相SPWM电压，以驱动交流电动机运转；利用转速编码器可以构成闭环调速系统，提高转速控制的精度。IPM的故障检测信号接到SA4828的STTRP端，一旦IPM发生过流、过热、短路和欠压等情况，将立即切断SA4828的6路输出信号，使IPM得以保护。
[0018]对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0019]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【权利要求】
1.一种基于单片机的变频器，包括集成电路SA4828、单片机89C52、隔离驱动电路、逆变电路IPM和电动机，其特征在于，所述单片机89C52的PO脚、WR脚、RD脚、ALE脚、INTO脚和P2脚依次连接集成电路SA4828的AD脚、WR脚、RD脚、ALE脚、ZPPR脚和CS脚，所述单片机89C52的输入输出接口分别连接A/D转换模块、显示器和键盘，且单片机89C52的I/O脚连接串口，通过串口连接上位机，通过键盘向单片机89C52输入控制频率，在通过单片机89C52控制集成电路SA4828对电动机进行变频，所述集成电路SA4828连接隔离驱动电路的三相逆变桥，且集成电路SA4828的RT脚、YT脚和BY脚连接三相逆变桥的三个上桥臂的开关管，所述集成电路SA4828的RB脚、YB脚和BB脚连接三相逆变桥的三个下桥臂的开关管，所述隔离驱动电路连接逆变电路IPM，逆变电路IPM连接电动机，所述逆变电路IPM的故障检测信号连接集成电路SA4828的STTRP脚。
2.根据权利要求1所述的一种基于单片机的变频器，其特征在于，所述集成电路SA4828的RST脚、VDD脚、MUX脚、RS脚和TRIP脚以及单片机89C52的VCC脚均连接电压为5V的电源。
3.根据权利要求1所述的一种基于单片机的变频器，其特征在于，所述电动机和集成电路SA4828之间通过转速译码器连接。
【文档编号】H02P27/06GK203859715SQ201420233440
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年5月8日 优先权日:2014年5月8日
【发明者】董直姜 申请人:台州市恒智起重科技有限公司