SA868芯片在三相異步電動機中原理及應用

　　變頻調速技術是一種以改變交流電動機的供電頻率來達到交流電動機調速目的的技術。SA868芯片是MITEL公司經過多年研究推出的全數字化逆變電路脈寬調制器。SA868芯片是變頻調速系統的心臟，能夠在電壓不穩定的情況下，通過把50HZ的固定電頻根據電器的實際需要改為30—130HZ的變化頻率，從而實現對電動機的保護。
　　一、SA868芯片的優勢
　　1.電路簡化，系統成本低。
　　SA868芯片無需微處理器就可以輸出SPWM波形，可在器件初始化時或者根據實際需要對載波頻率、最小脈寬、脈沖延遲時間、脈沖取消時間等進行設置，這樣只需要改變軟件就可實現對運行狀況的改變，從而大大地節省硬件成本。
　　2.對電路全面可靠地保護。
　　SA868芯片的所有參數直接作用于晶體振蕩器頻率。光耦合器或者脈沖變壓器可以直接被SA868芯片輸出的六路SPWM脈沖驅動。［１］
　　3.電動機的矩陣恒定。
　　SA868芯片通過自身的SPWM脈沖算法控制了電壓和頻率，針對不同的機械選擇不同的v/f曲線，從而保證磁通恒定，使調速工作中的電動機轉矩恒定。
　　二、SA868芯片的引腳（如圖一所示）
　　1.RESET：內部數據復位端，低電平有效，當其輸入過低時，所有PWM輸出置零；所有內部計數器置零；瞬時頻率置零，方向選擇位置選擇1。
　　2.DIR：控制電機轉向。當輸入為高，且內部信號允許時，為正方向旋轉；當輸入為低時，則反方向旋轉。
　　3.SET1—SET4：速度給定，通過改變這四位數值可設置不同的目標頻率。［２］
　　Vmonitor，逆變器輸入電壓檢測端。
　　Imonitor，逆變器輸入電流監測端。
　　Raccel，加速速率設置端，外接電阻、電容。
　　Rdecel，減速速率設置端，外接電阻、電容。
　　4.XTAL1。時鐘輸入端；XTAL2，時鐘輸出端。
　　5.RPHT、RPHB，A相高、低端PWM輸出；YPHT、YPHB，B相高、低端PWM輸出；BPHT、BPHB，C相高、低端PWM輸出。
　　6.VDDD，輸入電源。VSDD保護地，靜電輸出防護。
　　7.SETTRIP，過電壓、電流控制端；TRIP，指示關閉狀態。
　　8.XTAL1、XTAL2：外晶體振蕩器。
　　三、SA868芯片在實際中的應用
　　過流檢測信號經運算放大器送入SA868的電流監控端，假如發生過流，SA868會瞬時禁止PWM信號輸出，電壓檢測信號送入電壓監控端。晶體振蕩器分別確定加速振蕩器和減速振蕩器的頻率。通過改變震蕩值，就可設置所需的加速和減速頻率。時鐘由20MHz的晶振提供，為確保晶體正常工作，晶振兩引腳到數字地之間應接入10pF—68pF電容。運算放大器及其電阻、穩壓管構成欠壓檢測電路，當工作電壓過低時，運放輸出高電平，使SETTRIP端置1，瞬時關斷PWM輸出，保護功率級免受損壞。
　　四、SA868芯片內部結構及工作原理
　　普通的電動機的轉子是依靠電磁感應而得到能量的，把能量從定子繞組傳遞給轉子的是主磁通фm，而主磁通фm在電路中通過反電動勢e1來體現，在額定頻率時，定子繞組的反電動勢e1的大小是和。電源頻率f1與磁通фm的乘積成正比，即e1≈u1≈ke1f1фm。如果電源電壓u1不變，磁通фm與f1成反比，電源頻率f1改變，會導致磁通фm的減小或增大，而產生弱勵磁或過勵磁現象，弱勵磁將引起轉矩不足；而過勵磁會引起磁飽和，鐵耗急劇增加使電機發熱、效率和功率因數都下降。［４］
　　而SA868芯片的使用者則可以通過接口借助于四路數字輸入方便的與機械處理定時按鈕或者微處理器通道將預設值寫入ROM中，SA868將按照設定值根據算法來控制電壓和頻率，確保磁通恒定而達到調速，保證電動機的轉矩恒定，針對不同機械和不同用途給定適合的υ/f曲線。
　　隨著科技的發展，精密的電器設備將越來越普遍，對電源的要求也越來越高，具有變頻功能的電動機解決了常規家庭電源電壓不穩對設備造成損害的狀況，具有變頻功能的SA868三相異步變頻電動機的應用將會越來越廣泛。
　　
　　參考文獻：
　　［1］侯振義等.交流逆變電路的脈寬調制器SA868［J］.國外電子元器件，1998，9.
　　［2］洪清輝.SA868變頻專用芯片的應用研究.漳州師范學院學報，2004，2.
　　［3］Mitel公司網上資料，www.mitel.com.
　　［4］莫正康.電力電子技術應用（第3版）機械工業出版社，2000.
　　［5］Mitel公司網上資料，www.mitel.com.