------數(shù)字芯片的設(shè)計與選擇:HT1215,HT1225,HT1212
首先感謝諸君對該題目的關(guān)注!我們將陸續(xù)上傳有關(guān)的內(nèi)容,在這里也邀請各位方便時到我們網(wǎng)站上看看(http://www.harmotech.cn/).提前謝謝大家了,多多指教!
這次上傳的內(nèi)容是泓芯泰業(yè)公司在中國電工技術(shù)學會電力電子學會第十屆學術(shù)年會主題報告內(nèi)容的摘錄.
1． 引言
在電氣時代的今天,逆變和變頻已與我們的日常生活息息相關(guān),分類方法也千差萬別,但主要是以數(shù)字控制和智能控制為主,所以這里把逆變和變頻的實現(xiàn)技術(shù)分類為模擬法、數(shù)字法和實時計算法.其特點簡介如下:
模擬法主要以SPWM技術(shù)為基礎(chǔ),以模擬電路、變壓器和少量小規(guī)模數(shù)字電路為主要實現(xiàn)器件,其特點是電路復雜、體積大,已逐漸被淘汰.
數(shù)字法主要以單片機的PWM口或其并口,利用軟件設(shè)置或編程,產(chǎn)生所需的PWM信號.
另一數(shù)字法實現(xiàn)途徑是以單片機和專用集成電路(如:SLE4520,SA4828等)相結(jié)合,產(chǎn)生所需的PWM信號.
上述數(shù)字法主要用于中低檔逆變和變頻技術(shù)中,其最大不足之處是所形成的PWM信號直流電壓利用率低,存在低次諧波.
在高端的逆變和變頻技術(shù)中,主要依據(jù)矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制等算法通過DSP芯片(如TMS320F240)進行實時計算而生產(chǎn)PWM信號,其主要不足是成本高、開發(fā)過程復雜、不易推廣普及.
2． 數(shù)碼控制方法提出與定義
前已敘述,現(xiàn)代控制方法中是以數(shù)字控制和智能控制為主流和發(fā)展方向,又考慮到在逆變和變頻技術(shù)中,主要以三相半橋和單相全橋拓撲結(jié)構(gòu)為主,故以這兩種拓撲圖為主進行數(shù)碼定義.
三相功率開關(guān)管圖定義如圖1所示:
圖1 功率開關(guān)管示意圖
定義開關(guān)S0-S5邏輯1表示閉合,邏輯0表示斷開.各種有效的開關(guān)組合如下:
S5 S4 S3 S2 S1 S0 16進制表示
1 0 1 0 0 1 29
1 0 0 1 0 1 25
1 0 0 1 1 0 26
S5 S4 S3 S2 S1 S0 16進制表示
0 1 0 1 1 0 16
0 1 1 0 1 0 1A
0 1 1 0 0 1 19
0 0 1 0 0 1 09
1 0 0 0 0 1 21
1 0 0 1 0 0 24
0 0 0 1 1 0 06
0 1 0 0 1 0 12
0 1 1 0 0 0 18
1 0 1 0 0 0 28
0 0 0 1 0 1 05
1 0 0 0 1 0 22
0 1 0 1 0 0 14
0 0 1 0 1 0 0A
0 1 0 0 0 1 11
0 0 0 0 0 1 01
1 0 0 0 0 0 20
0 0 0 1 0 0 04
0 0 0 0 1 0 02
0 1 0 0 0 0 10
0 0 1 0 0 0 08
0 0 0 0 0 0 00
同理,給出單相數(shù)碼控制的開關(guān)組合:
S3 S2 S1 S0 16進制表示
1 0 0 1 9
0 1 1 0 6
1 0 1 0 A
0 1 0 1 5
1 0 0 0 8
0 1 0 0 4
0 0 1 0 2
0 0 0 1 1
0 0 0 0 0
3．數(shù)碼控制方法物理意義淺析
在三相數(shù)碼控制中, 29、25、26、16、1A、19、09、21、24、06、12、18稱之為動力碼,用于向負載提供能量;28、05、22、14、0A、11、01、20、04、02、10、08、00稱之為功能碼,用于消諧、降幅、續(xù)流、移相等.
在單相數(shù)碼控制中,9、6稱之為動力碼,用于向負載提供能量;A、5、8、4、2、1、0稱之為功能碼,用于消諧、降幅、續(xù)流、移相等.
4．數(shù)碼控制方法應(yīng)用簡介
根據(jù)需求,部分選用、全部或重復利用三相控制數(shù)碼,組合成至少一組序列數(shù)碼,以某種方式,按特定的時間間隔,依次輸出序列控制碼,并周而復始運行,達到逆變或變頻之目的.如序列控制數(shù)碼和其間隔選擇合適,可減小甚至消除一定量的低次諧波,提高直流電壓利用率(最大值可達1.05).
5．數(shù)碼控制方法應(yīng)用舉例
當按照以下時間間隔(單位為us):
94、1574、1513、1514、94、707;94、1574、1513、1514、94、707;94、1574、1513、1514、94、707;94、1574、1513、1514、94、707;94、1574、1513、1514、94、707;94、1574、1513、1514、94、707;
用下述數(shù)碼序列相應(yīng)控制S5-S0開關(guān)管且周而復始運行時,
08、00、01、00、20、21;01、00、20、00、04、24;20、00、04、00、02、06;04、00、02、00、10、12;02、00、10、00、08、18;10、00、08、00、01、09．
輸出的PWM信號基波線電壓峰峰值為0.3E,頻率為30Hz,且消除了2到10次諧波.
下一次上傳的內(nèi)容是:單相高頻純正弦逆變電源中控制芯片性能的簡介與使用
關(guān)于特定諧波消除技術(shù)(SHEPWM),嚴格來講,這里用“消除”兩字是不太恰當?shù)?應(yīng)該稱為“位移”,我們認為更好一些,鑒于國內(nèi)外書本上都這樣叫,我們也就順勢而叫了!
之所以我們認為把“消除”換成為“位移”更好些,這是因為,在我們求解超越方程組時,雖然令前N次諧波的幅值A(chǔ)n=0,但我們都知道能量是守恒的,這部分能量不會消失掉的,而是“位移”到了n+1次以后的諧波上了,由于我們前n次低次諧波的能量“位移”到了n+1次以后的諧波上了,這就使后端濾波器的設(shè)計變得簡單易行了!關(guān)于濾波器的設(shè)計問題以后再上傳有關(guān)內(nèi)容.
諸位看官,想必都是這方面的專家了,也許我們要介紹的芯片技術(shù)參數(shù)不可思議,但這卻是千真萬確的,記得我們首次公開這方面的研究成果時,有許多專家是持異議的,后來陸續(xù)成了我們的好朋友,用戶!
HT1215 是針對單相高頻50Hz逆變電源而設(shè)計的,其直流電壓利用率是0.82~0.95,消除的諧波次數(shù)為360次,其開關(guān)頻率為18K,死區(qū)時間為650ns,如果用數(shù)學語言描述為:
也許有看官不相信,我們能解開如此多而復雜的超越方程組?這里給出一組解,當A1=0.3時,對應(yīng)的180個開關(guān)角如下:
0.4991 0.9956 1.4973 1.9912 2.4955 2.9869 3.4938 3.9825 4.4920 4.9781 5.4902 5.9737 6.4884 6.9694 7.4866 7.9650 8.4849 8.9607 9.4831 9.9563 10.4813 10.9520 11.4795 11.9476 12.4777 12.9433 13.4760 13.9390 14.4742 14.9347 15.4724 15.9304 16.4706 16.9261 17.4688 17.9218 18.4670 18.9176 19.4652 19.9133 20.4635 20.9091 21.4617 21.9049 22.4599 22.9007 23.4581 23.8965 24.4563 24.8924 25.4545 25.8882 26.4527 26.8841 27.4509 27.8800 28.4491 28.8759 29.4473 29.8718 30.4455 30.8678 31.4437 31.8637 32.4419 32.8597 33.4401 33.8557 34.4382 34.8518 35.4364 35.8478 36.4346 36.8439 37.4328 37.8400 38.4310 38.8362 39.4291 39.8323 40.4273 40.8285 41.4255 41.8247 42.4236 42.8209 43.4218 43.8172 44.4199 44.8135 45.4181 45.8098 46.4162 46.8061 47.4144 47.8025 48.4125 48.7989 49.4106 49.7953 50.4087 50.7918 51.4068 51.7882 52.4049 52.7848 53.4030 53.7813 54.4011 54.7779 55.3992 55.7745 56.3973 56.7711 57.3953 57.7677 58.3934 58.7644 59.3915 59.7611 60.3895 60.7579 61.3875 61.7547 62.3855 62.7515 63.3835 63.7483 64.3815 64.7451 65.3795 65.7420 66.3775 66.7390 67.3755 67.7359 68.3734 68.7329 69.3713 69.7299 70.3693 70.7269 71.3672 71.7240 72.3651 72.7211 73.3630 73.7182 74.3608 74.7154 75.3587 75.7125 76.3565 76.7097 77.3543 77.7070 78.3521 78.7042 79.3499 79.7015 80.3477 80.6988 81.3454 81.6962 82.3431 82.6935 83.3408 83.6909 84.3385 84.6884 85.3362 85.6858 86.3338 86.6833 87.3315 87.6807 88.3291 88.6783 89.3266 89.6758
哪位看官,如有興趣,不妨代入有關(guān)公式驗證一下,看A1是不是等于0.3 A3,A5,……,A359是不是等于零.
HT1215及其系列芯片,是在國外著名廠商協(xié)議芯片的基礎(chǔ)上研發(fā)的,它的各種物理性能請看官絕對放心!下面介紹一下其管腳的功能:
PIN1:電源腳,供電電壓 4.5~5.5V
PIN2,PIN3:外接24MHz晶體
PIN4:遙控腳 當該腳為低電平時,芯片正常輸出PWM1~PWM4信號,當該腳為高電平時,PWM1~PWM4輸出全低電平,如不用該遙控功能,可通過一個1K電阻接地即可
PIN5,PIN6:內(nèi)部控制腳,分別通過一個1uF電容和一個1K電阻接地
PIN7~PIN10:PWM1~PWM4信號輸出.每個PWM信號均為TTL電平,這里所推薦的后端驅(qū)動電路是IR2110,通過IR2110再去控制MOS管.由于HT系列芯片的灌電流和拉電流達到25mA,可以用它來帶動光耦,更多的使用方法,請看官們自己試了!
PIN11:故障控制腳,低電平有效,有效時間須大于2us,有效時各PWM腳輸出低電平,該腳可用于輸出短路關(guān)斷控制,也可用于輸出電流過載關(guān)斷控制
PIN12:穩(wěn)壓反饋輸入,根據(jù)輸出反饋電壓的大小調(diào)節(jié)直流電壓利用率(相當于DC/DC中的占空比),從而達到穩(wěn)壓的效果,具體的反饋電路請參見我們的網(wǎng)站(www.harmotech.cn)
PIN13:故障輸出或待機指示,高電平有效,即當芯片工作時,如果PIN11是低電平或者PIN4是高電平,PIN13將輸出高電平.
PIN14:電源地腳
本次上傳內(nèi)容未完,待傳!
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