使用單片機設計的通用變頻器

1 引 言 
變頻器是從上世紀中葉發展起來的一種交流調速設備。它是為了解決傳統的交流電機調速困難、傳統的交變速設備不但結構復雜且效率和可靠性均不盡人意的缺點而出現的。由于其使交流電機的調速范圍和調速性能均大為提升，因此交流電機逐漸代替直流電機出現在各種應用領域，即便是以往只可能是直流電機出現的伺服控制領域。隨著電力半導體長足發展，變頻器也隨之不斷進步。如今變頻器已深入我們的日常生活，隨處可見其為我們服務的身影。 

本文主要介紹利用SPMC75F2413A和IPM（PS21865A）實現通用變頻器的開發。SPMC75F2413A是由臺灣凌陽公司新推出針對工業和家電變頻專用的MCU
。它是μ’nSP系列產品的一個新成員，它在4.5V~5.5V工作電壓范圍內的工作速度范圍為0~24MHz，擁有2K字SRAM和32K字閃存ROM；64個可編程的多功能I/O端口；5個通用16位定時器/計數器，且每個定時器均有PWM發生的事件捕獲功能；2個專用于定時可編程周期定時器；可編程看門狗；低電壓復位/監測功能；8通道10位模-數轉換。SPMC75F2413A在電機控制領域有相當優秀的表現。 

本文所設計的變頻器具備一下標準變頻器的所有功能。是SPMC75F2413A的一種基本應用。本文的目的主要是給讀者一個用SPMC75F2413A實現變頻驅動的例子，讓讀者對SPMC75F2413A有更深的了解。本文所設計的系統具備以下功能：括電機驅動、異常事件處理、運行參數的設置、信息狀態管理、通信鏈路接口、人機交互接口等幾部分。 

2 芯片特性簡介 

本系統是基于智能功率模組芯片和SPMC75F2413A實現的通用變頻器方案，下面介紹SPMC75F2413A的特性。 

SPMC75F2413A 是μ’nSP系列產品的一個新成員，是凌陽科技新推出的一個16位結構的微控制器。與其它μ’nSP產品不同的是，SPMC75F2413A主要應用在工控或是家電的變頻驅動領域。由于其擁有出色性能定時器PWM信號發生器組。因此，SPMC75F2413A可以方便的實現各種電機驅動方案。 

SPMC75F2413A在4.5V~5.5V工作電壓范圍內的工作速度范圍為0~24MHz，擁有2K字SRAM和32K字閃存ROM；64個可編程的多功能I/O端口；5個通用16位定時器/計數器，且每個定時器均有PWM發生的事件捕獲功能；2個專用于定時可編程周期定時器；可編程看門狗；低電壓復位/監測功能；8通道10位模-數轉換。SPMC75F2413A在電機控制領域有相當優秀的表現。特性包括：

◆ 凌陽16位μ’nSP處理器(ISA 1.2)
◆ 工作電壓： 內核：4.5V～5.5V
◆ 最高運行速度：24MHz
◆ 工作溫度： -40 ℃～85 ℃
◆ 芯片內存儲器： 32KW (32K