1)PWM 产生逻辑
PWM 发生器是实现脉冲序列的核心,脉冲调制信号通过比较输入参考波形与高频载波获得。SA866DE 采用异步不对称规则采样调制方法,工作波形如图4-2 所示。SA866DE 为用户提供的参考波形以数字形式存于片内 ROM 中,使用数字调制技术避免了模拟器件的漂移现象。三角波(载波)由上下计数器合成,并经数字比较器与调制波比较。调制波在每个载波波峰上升与下降沿都采样(称“双沿规则采样”),以数字形式存于片内 ROM(1536 个采样点/360°)。开关频率被 ROM 内特定地址比例控制,该比例与载波频率无关,故称“异步 PWM 方法”。PWM 波形最终输出三对互补信号,分别驱动三相逆变桥上、下开关管。每相输出控制电路由脉冲取消电路、脉冲延迟电路与功率驱动电路组成:脉冲取消电路用于去除宽度小于取消时间的脉冲;脉冲延迟电路保证死区时间间隔、防止转换瞬间上下桥臂开关器件直通、使逆变器可靠换相;驱动电路用于 PWM 波形输出功率放大,使其直接驱动光电耦合器件实现隔离。
图4-2 SA866DE 工作波形
2)速度与加/减速控制逻辑
速度控制通过速度设定电位器由 SET-POINT 端引入,经 10 位高速 A/D 转换器转换成目标值。加/减速控制主要由 16 位幅值比较器与 17 位加/减计数器组成。加/减计数器时钟由加/减速振荡器提供,加/减速速率可单独设定,由 OSC/CLK 输入状态用 3 种方式控制。加/减速速率设置端 Raccel/Rdecel 分别外接电阻、电容确定加/减速振荡器频率。是否实行加/减速,还由电压监控端 VMONITOR 与电流监控端 IMONITOR 的输入信号值共同确定。其加/减速算法流程图如图4-3 所示。
图4-3 加/减速算法流程图
3)U/F 控制
为适应各种场合、保证 SA866DE 在任何频率下都能控制电压幅度,有两种 U/F 控制方式可选择:线性方式与二次型方式。为减小铜耗,基电压设置成可调,然后电压与频率按线性或二次型关系上升到指定值。线性 U/F 操作使频率在恒转矩区上升到指定值;在恒转矩区外振幅保持最大值,但随着频率增大转矩不断下降、而使功率保持不变,此时称为恒功率区。U/F 特性曲线形状由 8 位精度可编程参数决定。
4)模式选择
将 SERIAL 脚置 1 或悬空不用,可选择模式 N1~N3,这三种均为正常工作模式,所有参数由外部 EEPROM 读入;将 SERIAL 脚置 0 可选择模式 S1、S2,为串行工作模式,由微处理器取代外部 EEPROM 串行加载初始化参数。SA866DE 具有 MICROWIRE 三线串行接口,可与 256 或 1024 位串联总线型 EEPROM 兼容。EEPROM 存储单元分 4 页,每页 4 个 16 位字、各含一套参数。页面选择通过 SA866DE 给 EEPROM 发送的首地址命令及所读取的位数确定,这样对每种产品可有 4 套参数供选择,由 PAGE0、PAGE1 两个逻辑管脚决定。