基于DSC的异步电动机变频调速系统设计(8)
这种智能模块的应用，和以往使用分离器件组成的逆变电路相比较，减小了装置的体积，提高了变频系统的性能与可靠性。IPM各管脚功能如下表5—2所示：
表5—25.3 控制电路设计
控制回路包括DSC最小系统电路，PWM信号发生电路和控制回路电源设计。
5.3.1 控制回路电源
控制线路电源是AC220V进线，通过15V变压器EI66将电压降至AC15V，再经过整流桥实现AC—DC转换，整流桥输出的是脉动的直流波形，再经过7805稳压电路将脉动的直流电压变成稳定的，平滑的直流电压，提供给DSC芯片，光耦等器件。
因为电流较小，整流桥选用QL6 1A 1200V。在靠近三端集成稳压器输入、输出端处，一般要接入C1=0.33uF和C2＝0.1uF电容，其目的是使稳压器在整个输入电压、输出电流变化范围内，提高其工作稳定性和改善瞬变响应，C1是为减小纹波以及抵消输入端接线较长时的电感效应防止自激，并抑制高频干扰。在安装时，要注意尽量使滤波电容和C1电容靠近稳压器，这样可以有效地防止瞬态过电压。C2用以改善负载的瞬态响应并抑制高频，为了获得最佳的效果。三端集成稳压器7805芯片参数如图5—3所示
图5—35.3.2 晶体振荡电路设计
晶振是为电路提供频率基准的元器件，通常分成有源晶振和无源晶振两个大类，无源晶振需要芯片内部有振荡器，并且晶振的信号电压根据起振电路而定，允许不同的电压，但无源晶振通常信号质量和精度较差，需要精确匹配外围电路（电感、电容、电阻等），如需更换晶振时要同时更换外围的电路。有源晶振不需要芯片的内部振荡器，可以提供高精度的频率基准，信号质量也较无源晶振要好。
芯片DSPIC30F2010晶体振荡为4MHZ—10MHZ，设计用4MHZ。晶振电路中，晶体旁边的接两个电容C11和C12，这两个电容叫晶振的负载电容，分别接在晶振的两个脚上和对地的电容，一般在几十皮发。各种逻辑芯片的晶振引脚可以等效为电容三点式振荡器。晶振引脚的内部通常是一个反相器,或者是奇数个反相器串联。在晶振输出引脚和晶振输入引脚之间用一个电阻连接, 对于CMOS芯片通常是数M到数十M欧之间，因为DSC芯片的引脚内部已经包含了这个电阻,引脚外部就不用接了。这个电阻是为了使反相器在振荡初始时处与线性状态,反相器就如同一个有很大增益的放大器,以便于起振。石英晶体也连接在晶振引脚的输入和输出之间,等效为一个并联谐振回路, 振荡频率应该是石英晶体的并联谐振频率。晶体旁边的两个电容接地,实际上就是电容三点式电路的分压电容,接地点就是分压点。以接地点即分压点为参考点,振荡引脚的输入和输出是反相的,但从并联谐振回路即石英晶体两端来看,形成一个正反馈以保证电路持续振荡。在芯片设计时,这两个电容就已经形成了,一般是两个的容量相等,容量大小依工艺和版图而不同,但终归是比较小,不一定适合很宽的频率范围。外接时大约是数PF到数十PF,依频率和石英晶体的特性而定。需要注意的是:这两个电容串联的值是并联在谐振回路上的,会影响振荡频率。当两个电容量相等时,反馈系数是0.5,一般是可以满足振荡条件的,但如果不易起振或振荡不稳定可以减小输入端对地电容量,而增加输出端的值以提高反馈量。根据网上所查阅的资料电容C11和C12容值选用33pf。
5.3.3 滤波电路设计
本次设计在AVss和Vss之间使用的是LC型滤波电路。
LC滤波器也称为无源滤波器，是传统的谐波补偿装置。LC滤波器之所以称为无源滤波器，就是该装置不需要额外提供电源。LC滤波器一般是由滤波电容器、电抗器和电阻器适当组合而成，与谐波源并联，除起滤波作用外，还兼顾无功补偿的需要；无源滤波器，又称LC滤波器，是利用电感、电容和电阻的组合设计构成的滤波电路，可滤除某一次或多次谐波，最普通易于采用的无源滤波器结构是将电感与电容串联，可对主要次谐波（3、5、7）构成低阻抗旁路；单调谐滤波器、双调谐滤波器、高通滤波器都属于无源滤波器。