1 引言
正弦波脉宽调制信号的产生和控制已由查表法转向使用专用大规模集成电路芯片。因此，这咱芯片的功能在很大程度上将影响应用变频技术的产品的性能。随着技术的不断发展，不断推出功能更强、控制更容易的新型集成电路芯片。SA4828就是一种专用于三相SPW M信号发生和控制的集成芯片。它的特点是即可以单独使用，也可以与大数单片机接口，它不仅可以控制PWM的频率、方向和幅值，还可以控制输出的SPWM波形。
2 SA4828芯片介绍
2.1 芯片特点
SA4828是全数字控制。它兼容INTEL和MOTOROLA总线的单片机。输出调制频率范围4 kHz，频率分辨率16位；载波频率最高可达24kHz；可设定最小脉宽和延迟时间；相输出是标准的TTL输出，每个相输出都有12 mA的驱动能力。
它的突出特点是：可以单独调整各相输出，以适应不平衡负载；内部集成了看门狗定时器；提供软复位控制；片内ROM提供三种可供选择的波形，如图1所示，每一种波形各有1536个采样值。图中纯正弦波形可用于静止逆变电源和单相交流电机调速，增强型波形和高效型波形用于三相交流电机调速。
2.2 芯片引脚功能
SA4828采用28脚的DIP和SOIC封装。其引脚如图2所示，引脚功能见表1。
说明；表1中MUX引脚用于总线选择。MUX = 1时，使用地址与数据分开的总线，如PLC系列微处理器所使用的总线。这时，RS脚要与一条地址线相连，来区分输人的字节是地址(低电平)，还是数据(高电平)。R/W,DS, AS脚分别为读/写、数据和地址控制；当MUX＝0时，使用地址与数据复用的总线，如8051微处理器所用的总线。这时，RS不用，WD、RD、ALE脚分别为读、写和地址锁存控制。RPHB,YPHT,BPHB引脚通过驱动电路控制逆变桥的下臂开关管；RPHT、YPHT、BPHT引脚则通过驱动电路控制逆变桥的上臂开关管。
2.3 芯片内部结构
SA4828内部结构如图3所示。来自微处理器的数据通过总线控制和译码进人初始化寄存器或控制寄存器。它们对相控逻辑电路进行控制。外部时钟输人经分频器分成设定的频率，并生成三角形载波，三角载波与所选定的片内调制波形进行比较，自动生成SPWNf输出脉冲。通过脉冲删除电路，删去比较窄的脉冲(因为这样的脉冲不起任何作用，只能增加开关管的损耗)。通过脉冲延迟电路，保证任何桥臂上的两个开关管不会在状态转换期间短路。看门狗定时器用来防止程序跑飞，当时间条件满足时快速封锁输出。
3 SA4828在变频器中的应用
3.1 硬件电路
变频器的硬件电路如图4。
硬件电路是由主电路、控制电路、驱动电路和保护电路组成。
主电路是通过整流滤波将三相电转变成直流电，再经逆变器变成交流输出给电机。逆变器件选用IGBT6单元模块6MBI25L-120。
控制电路采用PIC系列单片机PIC16F877，它内部集成了8K FLASH ROM 和一个10位8路的AD转换器，而且它的每条I/0都可以提供25 mA的驱动，可以直接显示电路。因此它的外围电路简单、控制电路的功能是：通过SA4828的调制波频率输出反馈，对SA4828进行精确控制，并将当前状态送显示；对电路进行监测，处理各种故障；通过键盘对单片机进行功能设定频率、电压设定。驱动电路选用IGBT专用驱动芯片EXB840，它将SA4828的控制信号进行加工，来驱动IGBT的栅极。它还提供过流检测，当发现有过流时，快速切断SA4828的控制，实现对IGBT的保护。保护电路是通过传感器对主电路的输入出进行检测，将采样信号送入单片机，单片机对采样信号进行分析，区分过压、欠压、缺相、过载、过热等故障，并采取相关应的处理。
3.2 软件
软件的程序框如图5所示。
初始化程序包括了对单片机和外围器件的初始化。SA4828初始化的内容主要有载波频率设定，调制波频率范围设定，脉冲延迟时间设定，最小删除脉宽设定，波形设定，幅值控制和看门狗时间设定。
电压和频率调整是同时进行的。当与设定值相差较大时，采用慢调整来避免电压或频率的突变对电机电负载的影响。同理，换向操作也是逐步减速到零，再换向逐渐加速。
通过故障诊断程序对故瘴进行监测和处理。
4 实验结果
用一台1.5 kW三相异步电机进行实验，额定输出电流4 A,输出电压380 V，频率分辨率0.01Iiz o测得输出频率精度0.01% 。当输出额定电流不变时，测得电机输出转速如表2，频率与转速基木呈线性关系。
对故障的处理是，当过流为I50%时，延时60秒关断，当过流为200%时，延时1秒。
通过实验我们可以得出，大规模专用集成电路的使用，使得脉宽调制变频控制更加简单，控制精度更高，使单片机节约大量机时用于其它事务处理SA4828芯片提供了更强的功能。随着技术的不断发展，会出现更好的产品，为变频技术的发展做出更大的贡献。
