通用變頻器的硬件電路設計
基于DSP的通用變頻調速系統總體設計圖
其中主電路部分由整流電路、濾波電路、逆變電路(IPM)和IPM驅動電路與吸收電路組成。
其工作原理是把單相交流電壓通過不可控整流模塊變?yōu)橹绷麟妷海骱蟮拿}動電壓再經過大電容C1，C2平滑后成為穩(wěn)定的直流電壓。IPM逆變電路對該直流電壓進行斬波，形成電壓和頻率均可調的三相交流電，提供給電機。
系統保護電路包括過壓、欠壓保護、限流啟動、IPM故障保護與泵升控制等。過壓、欠壓保護是利用電阻分壓采集母線電壓，與規(guī)定值相比較；限流啟動是由于開啟主回路時，大電容充電瞬間引起的電流過大，這樣可能會損壞整流橋，因此在主回路上串聯限流電阻R1，當電容電壓達到規(guī)定值時，啟動繼電器把R1短路，主回路進入正常工作狀態(tài)；
IPM故障保護是IPM內部集成的各種保護功能，包括過電流保護功能、短路保護功能、控制電源欠電壓保護和管殼及管芯溫度過熱保護。把上述各種故障信號進行綜合處理后形成總的故障信號送入DSP(TMS320LF2407A)的PDPINTA故障中斷入口，進而封鎖DSP的PWM波輸出。
控制電路包括DSP最小系統電路、頻率輸入電路、光耦隔離電路等。最小系統由DSP本身和外擴的數據SRAM、程序SRAM、復位電路、晶振、譯碼電路、電源轉換電路和仿真接口JTAG電路組成，仿真接口JTAG電路是為了實現在線仿真，同時在調試過程裝載數據代碼和程序代碼；
頻率輸入電路可以設置系統要輸出的SPWM波的頻率；光耦隔離電路是為了把DSP輸出的弱電信號和主電路的強電信號進行可靠隔離。
主電路原理圖如下圖所示，由整流電路、濾波電路、逆變電路(IPM)和IPM的吸收電路組成。
主電路采用典型的交－直－交電壓源型通用變頻器結構，輸入功率級采用單相橋式不可控整流電路RB1，整流輸出經中間環(huán)節(jié)大電容(由C1到C4電容組成)濾波，獲得平滑的直流電壓。
逆變部分通過功率器件IGBT的導通和關斷，輸出交變的脈沖電壓序列。由于功率器件開關頻率過高，會產生電壓尖脈沖，因此需要吸收電路來消除該尖峰。
圖中C5為C型吸收電路，R6到R11和C6到C11組成RC型吸收電路。發(fā)光二極管DS1用來顯示濾波電容兩端的電量。
主電路原理圖
下面詳細介紹各個部分電路及元件參數。(被控電動機參數為：△聯接，額定功率為PN=60W，額定電壓UN=220V，額定電流IN=0.28A，額定頻率fN=50Hz，額定轉速nN=1400r/min。)
整流電路由4個整流二極管組成單相不可控整流橋，它們將電源的單相交流全波整流成直流。整流電路因變頻器輸出功率大小不同而異。
小功率的，輸入電源多用220V，整流電路為單相全波整流橋；大功率的，一般用三相380V電源，整流電路為三相橋式全波整流電路。本設計采用的是單相整流橋。
〈烜芯微/XXW〉專業(yè)制造二極管，三極管，MOS管，橋堆等，20年，工廠直銷省20%，上萬家電路電器生產企業(yè)選用，專業(yè)的工程師幫您穩(wěn)定好每一批產品，如果您有遇到什么需要幫助解決的,可以直接聯系下方的聯系號碼或加QQ/微信，由我們的銷售經理給您精準的報價以及產品介紹
聯系號碼：18923864027（同微信）
QQ：709211280