uc3637双pwm控制器在逆变控制电路中的应用

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1、UC3637双PWM控制器在逆变控制电路中的应用

2、第1Keyodulation;Controlcircuit;Inverter1引言由于P控制技术具有可以同时实现变频、变压、抑制谐波的特点，所以一直是变频领域中的核心技术，其应用相当广泛。最常用、最流行的SP技术在CVCF电源中始终占主导地位。其基本实现方法一类是采用模拟集成电路完成正弦调制波与三角波载波的比较，产生SP信号；另一类是采用数字方法。随着应用的深入和集成技术的发展，已商品化的专用集成电路（ASIC）和专用单片机（8X196/MC/MD/MH）以及DSP，可以使控制电路结构简化

3、，集成度高。由于数字法一般价格比较高，需要专用开发装置，交*汇编，软件设计复杂，调试工作量大，这对于一些对生产成本比较敏感的产品和中小容量的变频器也是一种浪费。本文对选用UC3637双P控制芯片设计变频电源控制电路的方法进行了介绍，其硬件结构既不复杂，又能得到良好的控制性能。2UC3637的基本特点为后面的叙述方便，简要介绍一下UC3637的一些基本功能，这样更有益于将其正确地应用于逆变控制电路。该芯片是UNITRODE公司生产的用于直流电动机控制的双P控制器[1]，具有其它P控制器不可多得的优点。2.1电路特点UC3637电路特点如下：

4、——单电源或双电源工作，电压范围±2.5V～±20V，特别有利于双极性调制；——双路P信号，图腾柱输出，供出或吸收电流能力100mA；——逐个脉冲限流；——内藏线性良好的恒幅三角波振荡器；——欠压封锁；——有温度补偿，2.5V阈值控制。2.2电路组成与基本功能UC3637的原理框图如图1所示。其内部包含有一个三角波振荡器，误差放大器，两个P比较器，输出控制门，逐个脉冲限流比较器等。不同于其它（如3524/5，TL494，3520…）双P控制器的是，2个P比较器的输入端全部引到片外，误差放大器的3个端（2个输入、1个输出）也是如此，这为灵活

5、地设计电路带来极大的方便。P控制芯片通常采用锯齿波振荡器。当载波为锯齿波时，输出波形会有ωs±ω0、2ωs等谐波，而载波为三角波时则不存在这些谐波[2]，并且是双沿调制，动态响应比单沿调制快。UC3637最具特色的是三角波振荡器，三角波产生电路如图2所示。500)this.style.ouseg(this)">图1UC3637原理框图（原图，未作标准化处理）500)this.style.ouseg(this)">图2恒幅三角波产生电路（原图，未做标准化处理）在电源＋Vs和－Vs之间串接电阻R1、R2、R1组成分压电路，分压点分别为＋VTH

6、和－VTH，作为三角波正峰值和负峰值的转折（阈值）电压。CT和RT为定时电容和定时电阻。＋VTH还通过内部缓冲电路与RT共同作用产生CT的恒值充电电流Is。CP，构成窗口比较器，当CT以恒流Is线性充电到VCT=＋VTH时，CP翻转，触发器S端置1，Q为高电平，S1关断；同时S2接通，CT以Is线性放电，到VCT=－VTH时，翻转触发器R端复位，Q为高电平，S2关断，S1接通；则三角波新的一周开始。RT设置Is的大小，一般不大于2mA。振荡频率由RT、CT及＋VTH，－VTH共同决定。由于是恒流充放电，三角波的正负斜率对称，线性优良，调节

7、频率时三角波为恒幅。3设计要点在了解了UC3637的特点，电路组成和基本功能之后，即可具体设计逆变控制电路了。以下仅介绍几个关键电路单元的设计方法。3.1死区时间td逆变主电路通常有半桥、单相全桥、三相桥等几种基本形式。功率开关管的开通和关断都需要时间，所以上下桥臂之间必须留有适当的死区时间，这关系到逆变主电路的安全。UC3637的死区设置是相当灵活的，可以在很宽的范围内调整。图3（a）为死区时间示意图，图3（b）为外围元件的连接电路。经过推导和合理的近似，各参数之间有如下关系：500)this.style.ouseg(this)">(a

8、)死区时间示意图500)this.style.ouseg(this)">(b)外围电路图图3双P比较器td=t2－t1=〔(＋VR/2)－(－VR/2)〕Ts/2VTH(1)Ts=1/fs=Is/2CT〔(＋VTH)－(－VTH)〕(2)Is=〔(＋VTH)－(－VTH)〕/RT(3)＋VTH=(－Vs)＋〔(＋Vs)－(－Vs)〕(R2＋R1)/（R1＋R2＋R1）(4)－VTH=(－Vs)＋〔(＋Vs)－(－Vs)〕R1/(R1＋R2＋R1)(5)500)this.style.ouseg(this)">(6)在逆变控制设计中，有些参数

9、是可以首先确定下来的。例如开关频率fs，桥臂的死区时间td（根据开关器件的开关特性），三角波的峰值转折电压＋VTH和－VTH等。±VTH的范围应限制在±Vs2V之间。实际的±VTH可根据调制波