基于UC3637雙PWM控制器逆變控制電路的應(yīng)用

設(shè)計(jì)要點(diǎn)

基于UC3637的特點(diǎn)，電路組成和基本功能之后，即可具體設(shè)計(jì)逆變控制電路了。以下僅介紹幾個(gè)關(guān)鍵電路單元的設(shè)計(jì)方法。

死區(qū)時(shí)間td

逆變主電路通常有半橋、單相全橋、三相橋等幾種基本形式。功率開(kāi)關(guān)管的開(kāi)通和關(guān)斷都需要時(shí)間，所以上下橋臂之間必須留有適當(dāng)?shù)乃绤^(qū)時(shí)間，這關(guān)系到逆變主電路的安全。UC3637的死區(qū)設(shè)置是相當(dāng)靈活的，可以在很寬的范圍內(nèi)調(diào)整。

圖3(a)為死區(qū)時(shí)間示意圖，圖3(b)為外圍元件的連接電路。經(jīng)過(guò)推導(dǎo)和合理的近似，各參數(shù)之間有如下關(guān)系：

(a) 死區(qū)時(shí)間示意圖

(b) 外 圍 電 路 圖

圖3 雙PWM比較器

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)

在逆變控制設(shè)計(jì)中，有些參數(shù)是可以首先確定下來(lái)的。例如開(kāi)關(guān)頻率fs，橋臂的死區(qū)時(shí)間td(根據(jù)開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)關(guān)特性)，三角波的峰值轉(zhuǎn)折電壓+VTH和-VTH等。±VTH的范圍應(yīng)限制在±Vs2V之間。實(shí)際的±VTH可根據(jù)調(diào)制波的最大可能值而定，調(diào)制波的最大可能值可依據(jù)PID的供電狀況及動(dòng)態(tài)范圍確定。調(diào)制波的幅值確定之后，隨之可定±VTH。再依據(jù)上述各關(guān)系式，不難解出其它各參數(shù)。若對(duì)于一個(gè)逆變系統(tǒng)要求：Vs=±15V，td=3μs，fs=30kHz，正弦波調(diào)制信號(hào)的最大可能值Vsm=4V。

取±VTH=±4V，根據(jù)以上各式可算得CT=1.04×10-9F(取CT=1000pF)，RT=38kΩ(取 RT=39kΩ)，VR=1.44V。當(dāng)調(diào)制正弦波為零時(shí)，VR/R4≈(Vs-VR)/R3，取R4=5kΩ，則R3=47kΩ。理論計(jì)算的數(shù)值在應(yīng)用中還需進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?/p>

頻率調(diào)節(jié)控制

作為逆變電源還要求輸出頻率fo在一定的范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。比如fo=400Hz的電源在±30Hz范圍內(nèi)可調(diào)。如上所述，UC3637三角波振蕩頻率由±VTH，CT，RT決定，當(dāng)±VTH確定之后，一般不再作為可調(diào)量(因?yàn)槿遣ㄗ鬏d波應(yīng)當(dāng)恒幅)，則調(diào)節(jié)RT比較容易實(shí)現(xiàn)，電路如圖4所示。

圖4 逆變器變頻調(diào)節(jié)

圖5 輸 出 電 路 調(diào) 節(jié) 電 路