5Hz三檔三相SPWM波形的生成方法

2.1硬件電路

　　選擇8098單片機HSO0、HSO1、HSO2輸出三路SPWM波，經圖3裂相延時整形互鎖電路后得到6路SPWM信號。這樣采用了硬件電路進行裂相并由硬件電路進行延時產生死區時間，使得逆變器同一橋臂上的功率開關完成先關斷后開通的死區控制邏輯，并且避免了由于軟件失誤而造成的直通事故，從而使得驅動電路的SPWM信號本身具有極好的可靠性。

圖3裂相延時整形互鎖電路

　　死區時間的大小主要由以下幾方面決定：驅動電路在開通和關斷兩種模式工作時，信號傳遞延遲時間有差異；逆變器橋臂上下兩功率開關器件的驅動不可能達到完全一致；功率器件不是理想開關，其開通和關斷都有延時且不等。

　　因此，要綜合這幾個因素來確定死區時間的長短，并給予一定的余量，總之要充分估計導通時控制信號到功率管開通的最小延遲時間tonmin和關斷時控制信號到功率管關斷的最大延遲時間toffmax。則死區時間可以定為toffmax－tonmin。實際中則取死區時間略大于toffmax。

　　本文采用IGBT作逆變器的功率開關管和EXB841驅動模塊，EXB841最大延遲時間為1.5μs,IGBT一般不超過期3μs，因此本文死區時間定為5μs。

　　下面對圖3的電路原理及以參數的確定進行分析。可以認為在比較器上不存在信號延遲。由于本電路采用LM339，其輸出為OC輸出，輸入阻抗很大。圖4為圖3電路中各點波形。電位器RP抽頭的電位為四個比較器的比較電壓UR。考慮到HSO輸出電流小，因此A1作緩沖器，B1作倒相器。電壓UA1及UB1經RC電路充放電完成延時，再經A2、B2與參考電壓UR比較整形得輸出OUTA、OUTB。波形OUTA、OUTB相加可以得到代表死區時間的負脈沖，其寬度即為死區TD。　　

圖4各點的波形

圖3中A組與B組電路阻容參數對應相同，在此以A組為例來說明阻容參數的確定。當HSO由低電平變為高電平時，CA上電壓UA2初始值為零，并且由于LM339為OC輸出，則形成5V電源、RA1、RA2、CA、地的充電回路，時間常數tA1=(RA1＋RA2)CA,當UA2上升至UR時，比較器A2翻轉；在HSO由高變低時CA經RA2放電向比較器A1輸出灌入電流，其時間常數τA2=RA2·CA，由于RA2RA1(在此RA2只是為了限制在CA放電時瞬間吸入電流不致過大),因此tA1tA2，由于UA2=UR=VCC，其中：τA1=（RA1＋RA2）CA≈RA1CA，解此方程得死區時間TD如下：本文中死區取5μs，VCC=5V，當UR=2.5V時，RA1CA=7.2μs