专利名称：全数字式三相脉宽调制波发生器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种新型全数字式三相脉宽调制(通常称为PWM)波发生器，用于为小功率电机设计的变频器中，属于电子脉冲技术领域。
目前，在变频调速技术中使用脉宽调制方法的甚多，但往往由于电路复杂，稳定性差，生产成本高等原因，使得该方法的应用范围不够广，而且很难产生高频的脉宽调制波。
本实用新型的目的是提供一种线路结构更为简单，工作可靠，损耗小而且成本低的脉宽调制波发生器，使之用于小功率电机设计的变频器中更为经济实用。
本实用新型的技术解决方案是将三相正弦波形数据存储在一片64K的EPROM(紫外线可擦存储器)中，然后用单片机控制电路将其中的数据读出，在这片EPROM的数据输出端可得到驱动逆变器功率开关元件的驱动信号，并特别设计出正反扫描电路以减少逆变器的开关损耗，并可获得对称波形。
本实用新型技术方案的具体内容，可进一步用如下
图1是本实用新型的PWM波形发生器总的原理框图；图2是图1所示原理框图中正反扫描电路的实现原理图；图3是图2所示正反扫描电路中换向电路的元件连接示意图。
图1中，单片机分别连接键盘显示控制器、锁存器和存储器，四个锁存器两两串连并分别连接紫外线可擦存储器(64K的EPROM)的A7-A15端口，键盘显示控制器连接数码管显示器和键盘，震荡信号的输出经特别设计的正反扫描电路连接64K的EPROM的A0-A6端口。单片机采用8031芯片，键盘显示控制器选用8279芯片，四个锁存器均用74LS373芯片，存储器用2764芯片，64K的EPROM采用27512芯片。8031单片机把要显示的内容送到8279键盘显示控制器，再到数码管显示器，由键盘输入的信号到8279键盘显示控制器，再到单片机，单片机根据所设定的频率、转向信息向锁存器1和锁存器2送信号，信号分别经过锁存器3和锁存器4到达EPROM的A7-A11和A12-A15端口，输出数据出现在D0-D5六位输出端。
图2为正反扫描电路的实现原理。所谓正反扫描，指的是八位计数器以加计数从00H计到FFH时，则改为以减计数从FFH计到00H，反之亦然。这样可以使DO端(D1-D5五个输出端同样)输出一个形如
的脉冲后，再输出一个形如
的脉冲，这样与连续输出形如
的脉冲相比，使逆变器功率元件的开关次数减少了一半，开关损耗也降低了一半，起到了节能效果。正反扫描电路中，B端接收的振荡信号到换向电路，输出连接八位计数器的CPu、CPD端，八位计数器的CO、BO端连接一个与门，输出到JK触发器，反馈到换向电路，CO端还连接LD端，BO端通过一个非门与CLR端连接，八位计数器的高7位输出连接64KEPROM的A0-A6端口。当换向电路的A端为高电平时，B端信号到八位计数器的CPu端，CPD维持高电平，这时八位计数器进行加法计数，当溢出时CO端出现一个形如
的脉冲，其与BO经“与门”之后使JK触发器状态改变，A变为低电平，同时CO端的脉冲到计数器的置位端LD使计数器置位为FFH；A为低电平时，B端信号到八位计数器的CPD端，CPu端维持高电平，计数器进行减计数，当溢出时，BO端出现一个形如
的脉冲，其与CO经“与门”后改变JK触发器的状态，同时此脉冲经“非门”到计数器的清零端CLR，使计数器清零，如此反复。
该八位计数器可由两片74Ls193芯片构成，只要将第一片的CO、BO端分别与第二片的CPu与CPD端连接即可。JK触发器用74Ls113。“与门”和“非门”用TTL门电路74Ls08与74Ls04。
在图3换向电路的实现原理图中A、B、CPu、CPD标号与图2中一致。如图中连接情况，B端经“非门”后再与A“与非”连接八位计数器的CPu端，B端经“非门”与A“非”相“与非”后连接八位计数器CPD端，当A为高电平时，CPD维持高电平，CPu接收B端信号，当A为低电平时，CPu维持高电平，CPD接收B端信号，正好满足图2中换向电路要求。
“非门”使用74Ls04芯片，“与非门”用74Ls00芯片。
本实用新型电路简单，工作可靠，采用了特殊设计的正反扫描电路，可使逆变器功率元件的开关损耗降低一半，节能效果显著，可普遍用于为小功率电机设计的变频器中。
权利要求1.一种全数字式三相脉宽调制波发生器，其单片机分别连接键盘显示控制器、锁存器和存储器，其特征在于四个锁存器两两串连并分别连接紫外线可擦存储器(64K的EPROM)的A7-A15端口，键盘显示控制器连接数码管显示器和键盘，震荡信号的输出经正反扫描电路连接64K的EPROM的A0-A6端口，输出数据出现在D0-D5六位输出端。
2.一种如权利要求1所说的全数字式三相脉宽调制波发生器，其特征在于所说的正反扫描电路中，换向电路接收振荡信号，输出连接八位计数器的CPu、CPD端，八位计数器的CO、BO端连接一个与门，输出经JK触发器反馈到换向电路，CO端连接LD端，BO端通过一个非门与CLR端连接，八位计数器的高7位输出连接64KEPROM的A0-A6端口。
3.一种如权利要求2所说的全数字式三相脉宽调制波发生器，其特征在于所说的换向电路中，B端输入经“非门”再与A端“与非”后连接八位计数器的CPu端，B端经“非门”与A“非”相“与非”后连接八位计数器的CPD端。
专利摘要一种全数字式三相脉宽调制波发生器,用于为小功率电机设计的变频器中。其单片机分别连接键盘显示控制器、锁存器和存储器,四个锁存器两两串连并分别连接紫外线可擦存储器(64K的EPROM)的A7－A15端口,键盘显示控制器连接数码管显示器和键盘,震荡信号的输出经特别设计的正反扫描电路连接64K的EPROM的A0－A6端口,从数据输出端D0－D5可得到驱动信号。本实用新型电路简单,工作可靠,节能效果显著。
文档编号H03K7/00GK2291754SQ9720685
公开日1998年9月16日 申请日期1997年3月28日 优先权日1997年3月28日
发明者王丙森, 薄健 申请人:王丙森