ZPS-101脉宽调制信号发生器

ZPS-101系国内开发的芯片，属重庆钢铁设计研究院的专利产品。和HEF4752一样，它也是标准的双列直插28脚封装，在管脚的排列上也和HEF4752极为相似。但它的内部工作原理却很不一样，线路简单，成本低，可用于交流电机变频调速，交流电机调压，稳压和不间断电源。

1.工作原理用两个不同频率的方波电压相与(逻辑乘),基于两个频率波形相角的连续位移，以获得所要求的PWM信号。

输入用以产生斩波的方波频率f六倍的方波信号RCT和用以产生不同输出频率f。的方波频率f六倍的方波信号FCT,则输出的PWM信号频率为

f。=fk-f;

每半周期的脉冲个数为

由上式即可按需要的f。和N。求得

因此只要保持f、f,线性改变，即可在相同Np下改变输出频率f。,且输出波形的幅值不变。图6-7为f=150Hz,f=

166.66Hz,输出频率f=16.66Hz、Np=15的A、B、C三相波形。

OCT信号使用频率与RCT相同，但相位超前Tdelay微秒，它决定了推迟时间。Taslay根据所使用的功率晶体管或晶闸管的参数确定。

使用频率与FCT相同，但相位滞后的VCT信号可调整输出波形的幅值，相位滞后越多，则输出电压越低。输出电压波形由双极性变为单极性。

2.输出谐波和电压当N。为偶数和3的倍数时，输出PWM调制信号中没有2和3的倍数次的谐波，N,恒定，则谐波含量不变，N。增大，则谐波略有减小，当Np=12时，正弦畸变率只有4.8%。

输出的基波电压幅值为1.055倍直流电压值Vd,输出基波电压V,(以1.055Va为基准)与VCT滞后于FCT的时间r(r为以T,/3为基准的标么值)的关系见表6-9。

表6-9基波电压V,与T的关系

3.ZPS-101的各种输出输入信号功能ZPS-101的引脚见图6-8,共有28个脚，除第28脚VDD接+5V电源、14脚Vss接地外，还有6个逆变器驱动输出和4个信号输出、4个时钟输入、6个控制输入和模拟方式应用的6个信号输入。

逆变驱动输出为3个互补对，即OR1(8脚)、OR2(9脚)、OY1(2脚)、0Y2(3脚)和OB1(22脚)、OB2(21脚),分别用于驱动R、Y、B相的上开关器件和下开关器件，这六个输出为

集电极开路门，工作电压可达25V,吸收电流大于10mA。注意，用电压输出时为正逻辑、单极性。

4个脉冲输入为RCT(4脚)、OCT(6脚)、FCT(12脚)和VCT(17脚),均为方波参照时钟。RCT用来确定逆变器的开关

频率，数值上等于6fk。

输出推迟时钟OCT,频率与RCT相同，但超前Tdelay,这个时间即是同相上下开关器件反向恢复所需的推迟时间。

频率控制时钟FCT用来控制逆变器的输出频率，其数值等于6fi。

电压控制时钟VCT频率与FCT相同，但滞后一定相角，用以调节输出电压，滞后越多，则输出电压越低。

4个信号输出为由FCT信号获得的三相A(27脚)、B(26脚)、C(25脚)方波信号和由RCT信号获得的KB(1脚)信号，此方波信号前沿

比H₃的后沿早Tk/6,在需要时作RCT和OCT的同步信号。

6个控制输入为RESET(13脚)、SYNK(7脚)、SYNI(15脚)、L(24脚)、CW(5脚)、A/D(23脚)。

复位输入RESET正常时为高电平、低电平时使PWM信号复位。

SYNK为使OCT与RCT保持同步的输出推迟时钟的同步控制信号，下降沿有效，可使用KB信号。

SYNI为使VCT与FCT保持同步的电压控制时钟的同步控

制信号，下降沿有效，可使用B信号。

保护控制输入L,正常时为高电平，低电平时封锁6个逆变驱动输出，使所有输出均为零。

工作方式转换控制输入A/D,为低电平时按数字式工作，即由RCT、OCT、FCT、VCT获得PWM驱动输出；为高电平时按模拟方式工作，即由RCT、OCT和由模拟方式得到的方波与按调压需要延迟的A+、A"、B+、B-、C+、C-六个输入信号获得PWM驱动输出。

相序控制输入CW为高电平时，输出的三相PWM信号为正序，反之为负序，因而可改变电动机的旋转方向。

在模拟方式下使用的6个输入A+(20脚)、B+(19脚)、C+(18脚)、A-(16脚)、B-(10脚)、C-(11脚)。

4.基本应用电路交-直-交电路用功率晶体管作开关器件时，若用计算机直接控制，建议按图6-9接线。由计算机按给定频率送RCT、OCT、FCT、VCT信号给ZPS-101,用以产生OR1、OR2、OY1、OY2、OB1、OB2信号，经隔离放大后驱动功率晶体管，获得的三相PWM电压接至交流异步电动机。

此时A/D及不使用的A+,A-、B+、B-、C+、C-均接地。

由PTR组获得直流过电压、过电流信号及失速信号送给计算机处理，使在降升频过程中暂停降升。故障信号给计算机产生L信号封锁ZPS-101的所有输出。

输出交流电流信号整流后送计算机处理，以获得反限时过电流保护功能。

反转信号通知计算机，计算机将频率由设定值降到零，送出CW信号后再将频率升到设定值。

交-直-交电路用功率晶体管作开关器件时，若用模拟控制，建议按图6-10接线。用压控振荡器产生OCT和FCT,RCT可用OCT延时Fely(用单稳和RC电路均可)即可获得。此时如需调压，不使用VCT,而用由FCT产生的三相方波A、B、C形成延迟触发的六个三相方波A+、A-、B+、B-、C+、C-再送入即可。

为此可选用任何电路，例如KJ009移相触发器。用移相控制电压，每片可获得两路相差180°的移相脉冲，调压信号应经按频率调压需要的函数发生器接入，以便同步调整。