基于SA868设计超小型变频器技术开发的变频调速器，以英国MITEL公司生产的变频调速集成芯片SA868为控制核心，输出调速所需的变频变压同步PWM波形，构成驱动三相感应电机最简单的变频调速系统。当输入电压过高，三相逆变器输出电流过大时，逆变器会立即关断PWM波形输出，可以保护功率级半导体器件。调速器的输入是随处可得的50Hz和220V交流电，因此特别适用于小功率和超低功率调速场合。变频器的框图和工作原理见图1。输入的单向220VAC经过整流滤波得到平滑的高压DC，作为辅助电源的一次电压和三相逆变器的输入电压。过压过流检测单元会一直检测整流滤波电容两端的电压及其DC电路的电流，并将信号发送给专用集成控制芯片，提供相应的安全保护。专用芯片是逆变器的控制核心，采用英国MITEL公司的SA868。它功能强大，外围器件少，连接简单，使用方便。根据SET1~SET4输入的速度控制指令，输出6个双边沿调制的PWM波形。六路输出被隔离，然后功率放大器驱动三相逆变器，该逆变器由带续流二极管的六单元IGBT模块组成。从而大大减少了连接线，减小了体积，提高了可靠性，安装方便，易于调试。三相逆变器的输出可以直接驱动三相小功率电机。原理开发根据以上最小系统框图，各单元具体电路已设计调试完毕，现简述如下：整流滤波、过压过流检测电路如图2所示。在图2中，RT1是一个热敏电阻，用于限制和降低启动时的浪涌电流。经D1~D4和C1整流滤波后的高压d C直接送至6单元IGBT模块的DC输入。C3电容应尽可能靠近IGBT模块，以滤除DC总线上的各种高频干扰。过压检测信号、过流检测信号和整流滤波模拟地共同构成检测单元的输出，两组输出送到控制单元。专用集成控制芯片SA868是一种三相脉宽调制器。管脚介绍如下：Reset端子，低电平有效，当其输入为低电平时，完成以下功能：所有PWM输出置零；所有内部计数器设置为零；瞬时频率设置为零，方向选择位置设置为1；DIR:方向设置结束，该位为高，内部信号允许时，正向旋转；当该位被输入时，它以相反的方向旋转。SET1~SET4:速度设定端，可以通过改变这四位数字来设定新的目标频率；VMONITOR:逆变器输入电压监控端子；I:变频器输入电流IMONITOR端子；Raccel:加速度设定端，连接外接电阻和电容；Rdecel:减速率设定端，接外接电阻和电容；XTAL1:时钟输入；XTAL2:时钟输出；上输出：逆变器桥臂的高端输出；下输出：逆变器桥臂的低端输出；设置TRIR:输出关闭设置终端。当其输入为高电平，且在3 ~ 4个主时钟频率周期后仍为高电平时，PWM输出信号被禁止，该机制的状态可通过清除。关闭状态指示灯，低电平有效，低电平表示PWM信号已经关闭，可以直接驱动LED;该芯片是专门为民用产品设计的波形发生器，工作温度为0 ~ 70。内置驱动器或直接驱动光耦实现隔离；载波频率最高可选择24KHz，实现无噪声运行；调制频率范围宽：0 ~ 4000Hz由用户定义的所有参数由制造商在ROM中编程；双极调制；可以选择最小脉冲宽度和死区时间；加速度的选择
R7、R8、C5和C6分别决定加速振荡器和减速振荡器的频率。通过改变R和C的值，可以设置所需的加速和减速频率。芯片的时钟由一个20MHz的晶体振荡器提供。为了保证晶体的正常工作，应该在晶体振荡器的两个管脚和数字地之间连接一个10pF~68pF的电容。运算放大器358B、其电阻器和电压调节器构成欠压检测电路。当工作电压过低时，运算放大器358B输出高电平，使得SET TRIP端子被设置为1，PWM输出被瞬间关闭，以保护功率电平不受损害。速度设定和保护报警通过P1插座输入和输出。SA868的6路输出的隔离驱动电路完全相同，只以其中一路为例，如图4所示。SA868的XTAL2端输出的20MHz信号经两个74hc 74 4分频得到5MHz方波输出，接74F126，使BC337和BC227组成的推挽开关电路工作在5MHz频率，即隔离变压器T2也工作在5MHz高频，加在变压器T2上的电源电压为PWM信号RPHT。所以控制信号通过高频斩波传输到T2副边，副边经过D6~D9全波整流，然后恢复原来的控制信号，加在模块的G和E之间，使驱动电路隔离，体积和重量都很小。结论微型变频器功能强大，外围电路简单，灵活性高，使用方便。很容易形成超小型的变频调速系统。当变频器的功率模块足够冷却时，其输出可以达到1KVA。参考文献：1。侯，等，脉宽调制器SA868的交流逆变电路[J].国外电子元件，1998年第9期2。丁道宏，电力电子技术[M]。北京：航空工业出版社，1999。修订版3。www.mitel.com mitel公司在线资料图1超小型变频器框图图2整流滤波和过压过流。
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