SA868芯片在三相异步电动机中原理及应用

　　变频调速技术是一种以改变交流电动机的供电频率来达到交流电动机调速目的的技术。SA868芯片是MITEL公司经过多年研究推出的全数字化逆变电路脉宽调制器。SA868芯片是变频调速系统的心脏，能够在电压不稳定的情况下，通过把50HZ的固定电频根据电器的实际需要改为30—130HZ的变化频率，从而实现对电动机的保护。
　　一、SA868芯片的优势
　　1.电路简化，系统成本低。
　　SA868芯片无需微处理器就可以输出SPWM波形，可在器件初始化时或者根据实际需要对载波频率、最小脉宽、脉冲延迟时间、脉冲取消时间等进行设置，这样只需要改变软件就可实现对运行状况的改变，从而大大地节省硬件成本。
　　2.对电路全面可靠地保护。
　　SA868芯片的所有参数直接作用于晶体振荡器频率。光耦合器或者脉冲变压器可以直接被SA868芯片输出的六路SPWM脉冲驱动。［１］
　　3.电动机的矩阵恒定。
　　SA868芯片通过自身的SPWM脉冲算法控制了电压和频率，针对不同的机械选择不同的v/f曲线，从而保证磁通恒定，使调速工作中的电动机转矩恒定。
　　二、SA868芯片的引脚（如图一所示）
　　1.RESET：内部数据复位端，低电平有效，当其输入过低时，所有PWM输出置零；所有内部计数器置零；瞬时频率置零，方向选择位置选择1。
　　2.DIR：控制电机转向。当输入为高，且内部信号允许时，为正方向旋转；当输入为低时，则反方向旋转。
　　3.SET1—SET4：速度给定，通过改变这四位数值可设置不同的目标频率。［２］
　　Vmonitor，逆变器输入电压检测端。
　　Imonitor，逆变器输入电流监测端。
　　Raccel，加速速率设置端，外接电阻、电容。
　　Rdecel，减速速率设置端，外接电阻、电容。
　　4.XTAL1。时钟输入端；XTAL2，时钟输出端。
　　5.RPHT、RPHB，A相高、低端PWM输出；YPHT、YPHB，B相高、低端PWM输出；BPHT、BPHB，C相高、低端PWM输出。
　　6.VDDD，输入电源。VSDD保护地，静电输出防护。
　　7.SETTRIP，过电压、电流控制端；TRIP，指示关闭状态。
　　8.XTAL1、XTAL2：外晶体振荡器。
　　三、SA868芯片在实际中的应用
　　过流检测信号经运算放大器送入SA868的电流监控端，假如发生过流，SA868会瞬时禁止PWM信号输出，电压检测信号送入电压监控端。晶体振荡器分别确定加速振荡器和减速振荡器的频率。通过改变震荡值，就可设置所需的加速和减速频率。时钟由20MHz的晶振提供，为确保晶体正常工作，晶振两引脚到数字地之间应接入10pF—68pF电容。运算放大器及其电阻、稳压管构成欠压检测电路，当工作电压过低时，运放输出高电平，使SETTRIP端置1，瞬时关断PWM输出，保护功率级免受损坏。
　　四、SA868芯片内部结构及工作原理
　　普通的电动机的转子是依靠电磁感应而得到能量的，把能量从定子绕组传递给转子的是主磁通фm，而主磁通фm在电路中通过反电动势e1来体现，在额定频率时，定子绕组的反电动势e1的大小是和。电源频率f1与磁通фm的乘积成正比，即e1≈u1≈ke1f1фm。如果电源电压u1不变，磁通фm与f1成反比，电源频率f1改变，会导致磁通фm的减小或增大，而产生弱励磁或过励磁现象，弱励磁将引起转矩不足；而过励磁会引起磁饱和，铁耗急剧增加使电机发热、效率和功率因数都下降。［４］
　　而SA868芯片的使用者则可以通过接口借助于四路数字输入方便的与机械处理定时按钮或者微处理器通道将预设值写入ROM中，SA868将按照设定值根据算法来控制电压和频率，确保磁通恒定而达到调速，保证电动机的转矩恒定，针对不同机械和不同用途给定适合的υ/f曲线。
　　随着科技的发展，精密的电器设备将越来越普遍，对电源的要求也越来越高，具有变频功能的电动机解决了常规家庭电源电压不稳对设备造成损害的状况，具有变频功能的SA868三相异步变频电动机的应用将会越来越广泛。
　　
　　参考文献：
　　［1］侯振义等.交流逆变电路的脉宽调制器SA868［J］.国外电子元器件，1998，9.
　　［2］洪清辉.SA868变频专用芯片的应用研究.漳州师范学院学报，2004，2.
　　［3］Mitel公司网上资料，www.mitel.com.
　　［4］莫正康.电力电子技术应用（第3版）机械工业出版社，2000.
　　［5］Mitel公司网上资料，www.mitel.com.