3 M37906微處理器和智能功率模塊PS21245構成的變頻器

M37906和PS21245智能功率模塊構成的變頻器結構如圖3所示。其中IPM三相PWM控制信號通過4.7kΩ的上拉電阻后直接與M37906的P6相連(布線時要特別注意該組引線要盡可能短，以提高系統的抗干擾性能)。上臂驅動電源正極(VUFB、VVFB、 VWFB)和下臂驅動電源負極(VUFS、VVFS、VWFS)通過自舉電路連到+15V，IPM的三個上臂控制電源端VP1和下臂控制電源端Vpc與+ 15V驅動電源直接相連。短路保護動作電壓設定值CIN與VNC之間加限流電阻，根據實際保護動作電壓的需要調整阻值。故障信號輸出端Fo與M37906 的P6OUTcut/INT4相連。輸出故障脈寬設定端CFO通過陶瓷電容與VNC相連，當選取22nF的電容時，對應的故障脈寬為1.8ms。IPM供電直流電源端P與+15V驅動電源連接。電源端N、上下臂GND端接模擬地。三相逆變輸出端U、V、W與負載電機的U、V、W連接。

3.1 PWM采樣方法[1]

PWM脈寬調制是利用相當于基波分量的信號對三角載波進行調制，脈沖寬度由正弦波和三角波自然相交而成的自然采樣法，如圖4所示。其中圖4(a)為對稱規則采術，設三角載波周期為Tt，采樣周期為Ts(Ts=Tt)，當以三角波頂點t1為采樣點時：

ton=Ts/4(1+Usinωt1),toff=Ts/4(1-Usinωt1) (1)

tpw=Ts/2(1+Usinωt1)

采樣點時刻t1只與載波比N有關，與調節器幅比M無關(其中t1=kT1,k=0,1,2,…N-1)。

對于圖4(b)所示的不對稱規則采樣法，既在三角波的頂點位置又在底點位置對正弦波進行采樣時，采樣周期Ts是三角波周期的1/2：

ton=Ts/2(1+Usinωt1)

toff=Ts/2(1-Usinωt1) (2)

ton=Ts/2(1+Usinωt2)

toff=Ts/2(1-Usinωt2)

脈沖寬度為：

tpw=ton+ton=Tt/2[1+U/2(sinωt1+sinωt2)]

t1=kTt/2(當k=0,2,4,6,…)

t2=kTt/2(當k=1,3,5,7,…)

其中k=0，1，2，3…，當k為偶數時是頂點采樣，k為奇數時是底點采樣。

3.2 軟件結構