基于MR16的小型通用工业变频器研制

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无高频变换通用变频器[实用新型专利]

专利名称：无高频变换通用变频器专利类型：实用新型专利
发明人：郁百超
申请号：CN201020145045.5申请日：20100329
公开号：CN201947174U
公开日：
20110824
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种通用变频器，整机由电压切割级(1)、电压补偿级(2)和换向级(3)依次串联而成。

无高频变换通用频器采用电压切割和电压补偿的方法，实现电压和频率变换，取代传统通用变频器中的SPWM控制技术。

该方法只对电压波形本身进行操作，除辅助电源外，不包括任何高频功率变换。

电压切割是保留输出电压和输入电压的共同部份，切去输入电压波形中的多余部份，电压补偿是补足输出电压波形中缺少的部份，使得输出电压是完整的正弦波。

该变频器电路简单，主功率器件工作在工频范围，整机开关损耗和射频干扰都降至极低，平均无故障时间大大增加，既节能环保，又安全可靠。

申请人：郁百超
地址：430077 湖北省武汉市徐东大街湖北电力大厦电力信息通讯公司退休办
国籍：CN
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一种新颖、直观的变频器的设计与制作

电路回路频率发生变化时各种元器件的特性关
系。
究其原因，主要是现在实验室所使用的普通电源的输出频率都是以市电为基准，般只能改一
变电压、电流，能改变频率。而市场上出售的变不
图１利用换问器制作的变频器
一
种新颖、直观的变频器的设计与制作
机的转速可以实现大范围的可调频率，可进行又
定量分析。
一
和线圈的电感Ｌ有关。而以前在实验中很难演
示容抗（或感抗）回路交流电频率之间的特性关跟系，过以上设计与制作的变频器就可实现电容、通
图２电容、电感特性演示电路
又经济实用，这样就可提供设备使学生能单独进
行自主研究与开发。电路包含电阻、电容及电感特性与频率之间
２创新设计与制作
简单实用、结构巧妙的实验装置，特别适合研究与
频率有关的元器件特性，能很好地在课堂上、并课外活动和科普工作中演示与应用。
可实现变频的新颖仪器，虑在交流小电动机的考
转轴装上自制的交直流发电机使用的电流换向器，即在换向器中间原直流电输出位置接上电刷，接人直流电源；换向器两端原交流电输出位置在
这种通过电动机的停止与转动状态，在实可

基于ATmega16的便携式机车信号发生器的研制

入输出等功能模块，形成一套完善的系统，能够独立，精确模拟机车速度信号，并能方便，有效，可靠的检测出机
车速度信号相关的线路状况，本文详细叙述了该信号发生器的研发方案、系统构成和主要功能特点，并介绍了其现场使用情况。关键词：ＡＴｍｅｇａ１６；速度信号发生器；故障诊断；控制系统中图分类号：ＴＮ８３文献标识码：Ａ文章编号：１６７４ — ６２３６（２０１４）０５ — ０１１５ — ０３
ｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｌｏｃｏｍｏｔｉｖｅｓｐｅｅｄｓｉｇｎａｌｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅｌｉｎｅｓｔａｔｕｓ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｄｅｓｃｒｉｂｅｄｉｎｄｅｔａｉｌｔｈｅｓｉｇｎａｌｇｅｎｅｒａｔｏｒｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｃｈｅｍｅ，ｓｙｓｔｅｍｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｍａｉｎｆｕｎｃｔｉｏｎｓ，ａｎｄｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｆｉｅｌｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＡＴｍｅｇａ１６；ｓｐｅｅｄｓｉｇｎａｌｇｅｎｅｒａｔｏｒ；ｆａｕｌｔｄｉａｇｎｏｓｉｓ；ｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ

超小型高性价比通用工业变频器

Ｐｃ总线的性能却要每三年才能提高站等应用中。ＰＩＣ总线最初旨在作为标准解决了与ＰＩＣ类型的总线相关的
一
倍。明显，是无法仅仅通过继在Ｐ很这ｃ机中替代ＩＡ总线的局部芯片一些问题。件实现的错误检测和恢Ｓ硬
续提高ＣＵ速度来克服的巨大性能至芯片互连标准，Ｐ但最终却演化成为复有助于提高可靠性，用没有中央采
一
种新的系统互连技术来将ＣＰ的形式广泛用在嵌入式应用中。然而，Ｕ
中，送方发送的时钟和数据需要经发
性能转换为系统性能。去几年中为过
ＰＩＣ由于受到集中仲裁式结构的内在过电路板上不同的布线线路，要求但
缺口。现在处理器速度已经达到在服务器、信系统中应用最为广泛仲裁的模式则提高了效率、吐能力通吞
２ｚＧＨ，并将很快达到１ＧＨ，需要的Ｉ０ｚ／Ｏ连接标准，至以ＣｍａｔＣ和可扩展能力。甚ｏｐｃＩＰ然而，在源同步设计
■
■
内和部宽性合连器设的接。以更速应对耦另个在板问是些部外度和及高带用、接（计题这标一潜与外连）的等
能的要求。使是未来准中采用了较多的引脚。即电路板上的
运行在最大６ＭＨ速引脚越多，６ｚ管理通道与通道间的失真
口土Ｊｌ股日Ｅ刀及口Ｊ靠任＂ｌＪ坝同时到１三收万，葸味看Ｅｌ必ｚ俄运

FOC死区补偿实现

1 引言目前，小功率通用或专用变频器以及交流变频家电产品大多采用典型的交-直-交电压型逆变器(vsi)结构，逆变实现一般采用双极性pwm 调制技术，即在同一逆变桥臂上、下2个开关管施加互补的触发信号。

由于开关管自身的特性:开通和关断都需要一定的时间，且关断时间比开通时间要长。

因此，若按照理想的触发信号控制开关管的开通和关断，就可能导致同一桥臂的2个开关管直通而损坏开关器件。

为了防止这种直通现象的发生，必须在它们开通和关断之间插入一定延时的时间，这个延时时间就称为死区。

死区时间内2个开关管都处于关断状态，负载电流通过反并联二极管续流，负载电压不受开关管控制，由此造成负载电压波形发生畸变，逆变器的平均输出电压降低，并产生与死区时间以及调制比成正比的3，5，7，…次谐波分量，进而影响到电动机的输入电流和运行质量。

当逆变器工作在低输出频率、开关频率较高和负载感性很弱时这种影响相当严重[1,2]。

为此，需要对死区的影响进行补偿，以提高变频器的输出性能和改善电动机的运行工况。

常用的补偿方法有电流反馈型和电压反馈型，也有单边补偿与双边补偿、纯硬件补偿与硬件软件结合补偿等具体手段，但其工作原理相似，都是产生一个与死区引起的误差波形反向的波形，以抵消死区的作用[3,10]。

motorola公司推出的电动机专用控制芯片mr16内部集成了专门的死区补偿硬件电路，只需要简单的外围电流极性检测和简单的软件编程就可以实现可靠的死区补偿[11]。

2 死区补偿原理分析2.1死区对输出电压的影响在理想情况下，功率开关管开通和关断都是瞬时完成，不存在开通和关断时间，因而也就不存在死区时间。

但实际情况是功率开关管并非理想开关，而且关断时间比开通时间要长。

为了使功率开关管工作安全，在其开通之前插入死区td，即让该桥臂的2个开关管在td时间内都处于关断状态。

由于死区时间td的存在，使得功率开关管的导通时间缩短，引起pwm脉冲宽度和电位的丢失，进而影响到逆变器输出的平均电压。

某型导引头小型化频率综合器的研制

摘
要：频率源是现代通讯系统必不可少的关键电路，是决定电子系统性能的关键设备。雷
达、电子对抗、通讯等技术的迅猛发展，对频率源提出了越来越高的要求。文中论述了一种小型化雷达导引头用频率综合器的设计和实现。在方案论证中对各项指标做了细致的分析，
（ｉｎＥｅｔｎｃＥｇｅｒｇＲｓａｃｓｔｔ，ｉｎ７００）ＸｌｃｒｉｎｉｅｉｅｅｒｈＩｔｕｅＸ１１０ａｏｎｎｎｉａ
ＡｂｔａｔＡｓｔｅｋｙｃｍｐｎｎｆｔｅｍｏｅｎｃｍｍｕｉａｉｎｓｓｅ，ｅｕｎｙｓｕｃｓｔｅｅｓｎｉｌｃｒｕｔｓｒｃ：ｈｅｏｏｅｔｏｈｄｒｏｎｃｔｙｔｍｆｑｅｃｏｒｅｉｈｓｅｔｉｃｉｏｒａｓｗｈｃｅｉｅｈｅｆｒｎｅｏｈｙｔｍ．Ｄｕｏｔｅｒｐｄｄｖｌｐｎｆｒｄｒｅｅｔｏｉｏｎｅｍｅｓｒ，ｉｈｄｃｄｓｔｅｐｒｏｍａｃｆｔｅｓｓｅｅｔｈａｉｅｅｏｍｅｔｏａａ，ｌｃｒｎｃｃｕｔｒａｕｅｃｍｍｕｉａｉｎ，ｈｅｎｎｈｇ — ｅｏｍａｃｒｑｅｃｙｔｅｉｅｒｒｅｔｈｓｐｐｒｉｔｄｃｓａｄｓｇｏｎｃｔｏｔｅｄｍａｄｏｉｈｐｒｒｎｅｆｅｕｎｙｓｎｈｓｒｉｍｏｅｕｇｎ．ｉａｅｎｒｕｅｅｉｎｆｚｓＴｏａｄｒａｉａｉｎｏｎａｕｅｆｅｕｎｙｓｎｈｓｚｒｕｅｏａａｅｋｒＩｈｅｉｎｓｈｍｅｂａｅｕｎｌｓｓｔｅｎｅｌｔｆｚｏｍｉｉｔｒｒｑｅｃｙｔｅｉｅｓｄｆｒｒｄｒｓｅｅ．ｎｔｅｄｓｇｃｅ，ｙｃｒｆｌａｙｉｈａｖｒｏｓｉｄｃｔｒｆｔｅｄｓｇｅｓｒｈｅｓｂｌｙｏｉｄｓｇ．ｈａｕｅｅｕｔｏｅｆｑｅｃｙｔｅｉｒａｉｕｎｉａｏｓｏｅｉｎ，ｎｕｅｔｅｆａｉｉｔｆｔｓｅｉｎＴｅｍｅｓｒｄｒｓｌｆｔｅｕｎｙｓｎｈｓｚｈｉｈｓｈｒｅｐｏｅｔｅｓｓｅｈｖｉｈｐｒｏｍａｃ．ｒｖｈｙｔｍａｅａｈｇｅｒｎｅｆ

Microwave oscillator

专利名称：Microwave oscillator发明人：Mizumura, Motoo,Wada, Kenzo申请号：EP84102852.5申请日：19840315公开号：EP0121824A1公开日：19841017专利内容由知识产权出版社提供专利附图：摘要：The microwave oscillator (40) comprises a substrate (44) made of a material having a high dielectric constant which is mounted on a bottom wall (42a) of ahermetically sealed metal chassis (42), while carrying thereon a microwave active element chip (46) and a dielectric resonator (48). A threaded hole (76) extends throughout the bottom wall (42a) of the chassis (42) from the outside to the inside in alignment with the position of the dielectric resonator (48) on the substrate (44). A metal screw (78) is engaged in the threaded hole (76) from outside the chassis (42). The screw (78) may be turned to vary the distance between it and the dielectric resonator (48) to adjust the oscillation frequency. The oscillator (40) insures reliability of the microwave activeelement chip (46) installed therein, and the oscillation frequency can be adjusted easilyand accurately even after hermetic isolation.申请人：NEC CORPORATION地址：7-1, Shiba 5-chome Minato-ku Tokyo JP 国籍：JP代理机构：VOSSIUS & PARTNER更多信息请下载全文后查看。

基于MC68HC908MR16数字化控制的不间断电源系统

基于MC68HC908MR16数字化控制的不间断电源系统
任祖德; 苏建徽
【期刊名称】《《电源技术应用》》
【年(卷),期】2004(28)10
【摘要】介绍了一种基于 MR16单片机控制的后备式 UPS 系统。

采用数字化控制技术实现了逆变器输出电压与电网电压锁相同步,能迅速识别电网故障并进行相应的切换控制,切换过程基本对负载正常工作没有影响。

【总页数】5页(P613-617)
【作者】任祖德; 苏建徽
【作者单位】合肥工业大学能源研究所，安徽合肥230009
【正文语种】中文
【中图分类】TM464
【相关文献】
1.浅谈基于数据应用的不间断电源系统 [J], 张未英
2.基于MC68HC908MR16单片机的变频空调控制器的研究 [J], 刘永;干练
3.基于MC68HC908MR16的逆变器死区补偿技术 [J], 陈辉;盂祥瑞;雷淮刚;苗海亮;杨喜军
4.基于MC68HC908MR16的数字式光伏水泵系统控制器设计 [J], 周玉柱;苏建徽;茆美琴
5.基于STM32的单相在线式不间断电源系统 [J], 张西晨;金海
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Ｋｅｗｏｄ：ｎｅｅ／ｍｉｒ．ｏｔｌｒｗｉｈｆｎｔｎｙｒｓｉｖｒｒｔｃｏｃｎｒｌ；ｓｔｕｃｉｏｅｃｏ
ｌ引言
目前．小功率变频调速在其应用领域．其是在尤
统采用共地方案．主回路采用单电源智能功率模块
维普资讯
第４２卷第１期
２００８年１月
电力电子技术
ＰｗｒＥｌｃｒｎｃｏｅｅｔｉｓｏ
Ｖｏ．２．Ｎ．１４ｏ１
Ｊｎａｙ２０ａｕｒ，０８
基于ＭＲ６１的小型通用工业变频器研制
的一种高性价比小功率通用变频器产品的硬件和软件设计方法；最后给出了这种工业变频器的几种实际应用举例，
并且提供了部分实验结果和变频器外型尺寸。
关ｔ词：变频器，微控制器；开关函数
中圈分类号：Ｍ７Ｔ７３文献标识码：Ａ文章编号：００１０２０）１０６－３１０ — ０Ｘ（０８０ — ０６０
ｋｒｅｏｔｏｌｒｉｃｕｉｇｉａｄｒｎｏｔｒｅｉｎ．ｉａｌｓｍｅｔｐｃｒｃｉａｐｌａｉｎｒｉｅａｌｅｎｌｃｎｒｌｌｄｎｓｈｒｗａｅａｄｓｆｅｎｔｗａｅｄｓｇｓｎｌｏｙｉａｐａｔｌａｐｉｔｓａｅｇｖｎ，ｓｗｅｌＦｙ，ｌｃｃｏａｈｘｅｍｅｔｌｓｌｕｕｌｅｐｃｕｅｓｔｅｅｐｒｎａｕｔａｄｏｔｎｉｔｒ．ｉｅｒｓｉ
ＧｅｅａｎｕｔｙＩｖｒｅｔｕｅ．ｍａｌｕｌｅｎｒｌｄｓｒｎｅｔｒｗｉＳｐｒｓｌＯｔｎＩｈ－ｉａｄＨｉｈＰｒｏｍａｃ．ｏｔＲａｉｎｇｅｆｒｎｅｃｓｔ－ｏ
ＬＵ．ｉｇ．ＩＸｕｒｎ．ＣＨＥＳｅｇｑａＨＵｕ —ｈｎｕ一Ｎｈｎ — ｕｎ，ＺＪｎｓｅｇ
心部分是逆变．而实现逆变的ＰＷＭ脉冲驱动信号
由微控制器６Ｈ９８８Ｃ０ＭＲｌｌ空完成。１小功率变频器在硬件设计上应采用高性能低成本８位微控制器代替价格较高的１位单片机作为核心控制器．６并采用非隔离驱动方式：在控制算法上应采用更加通用的开关函数法．这样才会更有市场。在此，探讨了采用Ｍ１Ｒ６高性能ＭＵ非隔离驱动方式与开关函数控制方法的Ｃ、
３ｃＥｃｒｎｓＴｃｎｌｒｕｏ３ｅｅｒｈＩｉｕ．ｕｌ４０４＾ａ．＾ＭｔｉｅｈｏＧｏｐＮ．４ＲｓａｎｉｔＧｉｎ５１０。ｃｉ）ｏｃｏｇｙｃｓｔｅｉｎ
ＡｂｔａｔＡ８ｂｔｃｏｃｎｌｒＭＣ８Ｃ０ＭＲ１（１）ｄｄｃｔｏｏｏｏｉｏｔｌｎｅｅｏｅｙＭＯｓｒｃ：－ｉｍｉ－ｏｔｌ６Ｈ９８ｒｏｒｅ６ＭＲ６ｅｉｅｆｍｔｒｔｎｃｎｒｄｄｖｌｐｄｂ — ａｄｒｍｏｏａ
（．ｕｉＥｅｔｎｃＳｉｃｎｅｈｏｏｙＵｉｒｔ，Ｇ￣ｎ５１０，ｈｎ；１ｄｎｌｒｉｃｅｅａｄＴｃｎｌｎｖｓｙｕｉ４０４ＣｉａＧｃｏｎｇｅｉ
ＺＧｉｎｃ｝ｇｅｏｐｃｅｈｌ．ｕｌ４０４Ｃｉａｕｌ０ｅｅｏｒｓａｅＴｃｎｏＧｉｎ５１０。ｈ；ｉ｝ｆＡｏｇｙｉｎ
刘旭明一，陈胜权．祝军生
（准林电子科技大学，１广西桂林５１０：．４０４２桂林航天工业高等专科学校，广西桂林
５１０）４０４
５１０：４０４
３中国电子科技集团公司第三十四研究所．广西桂林．
摘要：８位微控制器Ｍ６Ｈ９８１（６为ＭＯＯＯＡ电动机运动控制专用：Ｃ８Ｃ０ＭＲ６ＭＲ１）ＴＲＬ介绍了以ＭＲ６为核心控制器１
ＴＲＬａｎｒｕｅ．ｕｔｅ，ｏ —ｏｅｅｅａｉｄｓ￣ｉｅｅａｌｅｃｂｄｊｓｅｐｏｉｇＭＲ６ａｅＯＯＡｗｇｉｏｃｄＦｒｒａｌｐｗｒｇｎｒｌｎｕｔｎｒｒｓａｓｄｓｒｅｕｔｍｌｎ１ｓｔｔｄｈｗ￣ｖｔｗｏｉｙｈ
（Ｐ，制回路以ＭＲ１ＩＭ）控６为核心控制芯片．得整使
采用几千瓦以下的变频器场合．存在下述特点： ①应用场合广泛，市场需求大．前景十分可观； ②一般调速精度要求不高．可以采用容易实现的转矩，转差补偿算法．也可以采用复杂的矢量或直接转矩控制算法．但通常都需要采用高端处理器： ③大都使用价格较高的ｌ位单片机作为核心控制器．６而且采取全隔离硬件设计．变频器价格比较高： ④变频算法一般采用传统的ＳＷＭ和分扇区处理的ＳＰＰＶＷＭ方法。它
们在变频理解和程序编制方面存在一些缺憾．影响
个系统设计结构简洁．性能提高，成本达到最低。
２１功率电路设计．变频器功率电路采用典型的Ａ／ＣＡＣＤ／Ｃ电压型
功率变换结构。１示出其结构图。图功率级回路的核