发布时间 : 星期四 文章单相变频电源设计 - 原版 - 图文更新完毕开始阅读7cb0da6510661ed9ad51f3f7
第3章 变频电源系统方案设计
3.2.1 EG8010芯片的描述
EG8010是一款数字化的、功能很完善的自带死区控制的纯正弦波逆变发生器芯片，应用于 DC-DC-AC两级功率变换架构或 DC-AC 单级工频变压器升压变换架构，外接 12MHz 晶体振荡器，能实现高精度、失真和谐波都很小的纯正弦波 50Hz或60Hz逆变器专用芯片。该芯片采用CMOS 工艺，内部集成SPWM正弦发生器、死区时间控制电路、幅度因子乘法器、软启动电路、保护电路、RS232串行通讯接口和 12832串行液晶驱动模块等功能。下面是EG8010的整体封装结构及各管脚的功能。
EG8010系统封装结构如图3-1所示。
图3-1 EG8010系统封装结构
EG8010芯片基本模块由以下几个部分组成：电源模块；晶体振荡模块；状态控制器模块，包括SPWM输出上下管死区的设置、频率模式的选择、变频变压模式选择、PWM输出类型选择、风扇控制输出、LED指示输出等；SPWM发生器模块；12832液晶显示模块；串口通讯模块；反馈信号处理模块，包括电压反馈、电流反馈、温度反馈等。
EG8010结构框图如图3-2所示。
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电子科技大学成都学院本科毕业设计论文
图3-2 EG8010结构框图
EG8010是一款数字化的、功能很完善的自带死区控制的纯正弦波逆变发生器芯片，应用于 DC-DC-AC两级功率变换架构或 DC-AC 单级工频变压器升压变换架构，外接 12MHz 晶体振荡器，能实现高精度、失真和谐波都很小的纯正弦波 50Hz或60Hz逆变器专用芯片。 3.2.2 EG8010的特点与应用领域
该芯片采用CMOS 工艺，内部集成SPWM正弦发生器、死区时间控制电路、幅度因子乘法器、软启动电路、保护电路、RS232串行通讯接口和 12832串行液晶驱动模块等功能。该芯片有以下特点：
1)、5V单电源供电；
2）、引脚设置4种纯正弦波输出频率： 50Hz纯正弦波固定频率、60Hz纯正弦波固定频率、0-100Hz纯正弦波频率可调、0-400Hz纯正弦波频率可调。
3)、单极性和双极性调制方式；
4)、自带死区控制，引脚设置4种死区时间： 300nS死区时间、500nS死区时间、1.0uS死区时间、1.5uS死区时间。
5)、外接12MHz晶体振荡器，PWM载波频率23.4KHz；
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第3章 变频电源系统方案设计
6)、电压、电流、温度反馈能实时处理，有过压、欠压、过流、过热保护功能； 7）、引脚设置有软启动模式 3S的响应时间；
8)、串口通讯可以设置输出电压、频率等参数，外接串口12832液晶显示模块可以显示逆变器的电压、频率、温度和电流等信息。
现已被以下行业广泛使用。例如单相纯正弦波逆变器、光伏发电逆变器、风力发电逆变器、不间断电源UPS 系统、数码发电机系统、中频电源、单相变频器、单相电机调速控制器、正弦波调光器、正弦波调压器、正弦波发生器、逆变焊机等。
3.2.3 EG8010的变频模式
EG8010是一款数字化的、功能很完善的自带死区控制的纯正弦波逆变发生器芯片，可以通过设定芯片FRQSEL1，FRQSEL0引脚高低电平和改变 FRQADJ引脚的电压来改变频率，此芯片的使用使得变频电源系统设计进一步简单而高效。
EG8010频率模式分为固定频率模式和可调频率模式，可调频率模式下 EG8010仅采用了单极性调制方式，即可调频率模式下需将引脚(20)MODSEL 接低电平。频率模式通过引脚FRQSEL1，FRQSEL0 设定，固定频率模式为“00”是输出50Hz频率，“01”是输出 60Hz频率,固定频率模式下 FRQADJ功能无效，工作在双极性调制模式下引脚（16）将作为 VFB2电压反馈电路；可调频率模式为“10”是输出频率范围 0～100Hz可调,“11”是输出频率范围0～400Hz 可调，可调频率由 FRQADJ引脚调节电路如图，FRQADJ引脚的输入电压从0～5V变化，对应的基波输出频率从 0～100Hz或0～400Hz 变化，此功能结合VVVF引脚可以应用在单相变频器系统。
EG8010 频率调节电路如图3-3所示。
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图3-3 EG8010频率调节电路[8]
其工作原理不采用手动调节可变电阻方式，而是采用温度自动控制输入0~5V的值到EG8010芯片以达到变频的目的。从频率调节电路原理图可以看出16脚采集的电压是呈线性关系的。具体调节方式是通过DS18B20温度采集到相应的数据，然后传输到AT89C51单片机上，单片机通过系统程序自动把对应温度转换为模拟电压输出到数模转换器DAC0832上，然后再DAC0832上接上一个运算放大器使输出模拟电压得以放大到0~5V，以提供EG8010的16引脚的输入，使得整个系统得以正常运行。
3.3 变频电源中逆变电路的方案
逆变电路是指将低电压变为高电压,把直流电变为交流电的电路,它与整流电路相对应,是通用变频器的核心部件之一,有非常重要的作用.它的基本作用是在控制电路的控制下,将中间的直流电路输出的直流电源转换为频率和电压都任意可调的交流电源。下面以常见的单相电压型逆变电路举例分析说明。
1、半桥逆变电路
半桥逆变电路结构及其工作波形如图3-4所示。
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