UC3637雙PWM控制器在逆變控制電路中的應用

摘要：詳細介紹了UC3637的特點，工作原理，將其應用于逆變控制電路中的有關參數設計。最后給出了應用示例。應用表明這種控制電路具有簡單，實用，可擴展性好，性能穩定可靠的優點。

關鍵詞：雙脈寬調制；控制電路；逆變器

Application of Dual PWM Controller UC3637 in Inverter control Circuit

ZHANG Cheng-sheng, WU Sheng-hua, XIANG Long, WU Bao-fang

Abstract:The feature and operation principle of UC3637 are described. Its application in the design of parameters of inverter-control circuit is introduced. An example of the application is given which indicates that this type of circuit possesses the advantages of simplicity, expansibility and stableness.

Keywords:Dual pulse width modulation; Control circuit; Inverter

1 引言

由于PWM控制技術具有可以同時實現變頻、變壓、抑制諧波的特點，所以一直是變頻領域中的核心技術，其應用相當廣泛。最常用、最流行的SPWM技術在CVCF電源中始終占主導地位。其基本實現方法一類是采用模擬集成電路完成正弦調制波與三角波載波的比較，產生SPWM信號；另一類是采用數字方法。隨著應用的深入和集成技術的發展，已商品化的專用集成電路（ASIC）和專用單片機（8X196/MC/MD/MH）以及DSP，可以使控制電路結構簡化，集成度高。由于數字法一般價格比較高，需要專用開發裝置，交叉匯編，軟件設計復雜，調試工作量大，這對于一些對生產成本比較敏感的產品和中小容量的變頻器也是一種浪費。

本文對選用UC3637雙PWM控制芯片設計變頻電源控制電路的方法進行了介紹，其硬件結構既不復雜，又能得到良好的控制性能。

2 UC3637的基本特點

為后面的敘述方便，簡要介紹一下UC3637的一些基本功能，這樣更有益于將其正確地應用于逆變控制電路。該芯片是UNITRODE公司生產的用于直流電動機控制的雙PWM控制器[1]，具有其它PWM控制器不可多得的優點。

2.1 電路特點

UC3637電路特點如下：

——單電源或雙電源工作，電壓范圍±2.5V～±20V，特別有利于雙極性調制；

——雙路PWM信號，圖騰柱輸出，供出或吸收電流能力100mA；

——逐個脈沖限流；

——內藏線性良好的恒幅三角波振蕩器；

——欠壓封鎖；

——有溫度補償，2.5V閾值控制。

2.2 電路組成與基本功能

UC3637的原理框圖如圖1所示。其內部包含有一個三角波振蕩器，誤差放大器，兩個PWM比較器，輸出控制門，逐個脈沖限流比較器等。不同于其它（如3524/5，TL494，3520…）雙PWM控制器的是，2個PWM比較器的輸入端全部引到片外，誤差放大器的3個 端 （2個 輸 入 、1個 輸 出 ） 也 是 如 此 ， 這 為 靈 活 地 設 計 電 路 帶 來 極 大 的 方 便 。

PWM控 制 芯 片 通 常 采 用 鋸 齒 波 振 蕩 器 。 當 載 波 為 鋸 齒 波 時 ， 輸 出 波 形 會 有ωs±ω0、2ωs等 諧 波 ， 而 載 波 為 三 角 波 時 則 不 存 在 這 些 諧 波[2]， 并 且 是 雙 沿 調 制 ， 動 態 響 應 比 單 沿 調 制 快 。UC3637最 具 特 色 的 是 三 角 波 振 蕩 器 ， 三 角 波 產 生 電 路 如 圖2所 示 。

圖1 UC3637原理框圖（原圖，未作標準化處理）

圖2 恒 幅 三 角 波 產 生 電 路 （ 原 圖 ， 未 做 標 準 化 處 理 ）

在電源＋Vs和－Vs之間串接電阻R1、R2、R1組成分壓電路，分壓點分別為＋VTH和－VTH，作為三角波正峰值和負峰值的轉折（閾值）電壓。CT和RT為定時電容和定時電阻。＋VTH還通過內部緩沖電路與RT共同作用產生CT的恒值充電電流Is。CP，CN構成窗口比較器，當CT以恒流Is線性充電到VCT=＋VTH時，CP翻轉，觸發器S端置1，Q為高電平，S1關斷；同時S2接通，CT以Is線性放電，到VCT=－VTH時，CN翻轉觸發器R端復位，Q為高電平，S2關斷，S1接通；則三角波新的一周開始。RT設置Is的大小，一般不大于2mA。振蕩頻率由RT、CT及＋VTH，－VTH共同決定。由于是恒流充放電，三角波的正負斜率對稱，線性優良，調節頻率時三角波為恒幅。