自制VVVF
制作日期:按我的手機照片記錄,是從2023/07/14 - 2023/08/12
我一直也算是一個鐵道迷,電車地鐵之類接觸的比較多,因此對VVVF這個調速技術感興趣。
這次我自制了一套單相的VVVT,為什么不是三相?因為有些復雜我不會啦~
下面說一下我是怎樣制作的。
我分了兩個部分(也就是兩塊板子)——邏輯信號發(fā)生部分與驅動部分。
首先是邏輯信號發(fā)生部分,我選用了STC89C52RC這款單片機。代碼我放到了GitHub上面。
https://github.com/Arch-Jason/8051-vvvf
代碼的邏輯是這樣的。在一個數組中儲存一個半周的正弦波數據,如下圖。

在代碼中使用定時器,定時器中斷的響應函數中增加一個遞增的變量,作為“三角波”;同時設置一個Index變量進行對上述數組的訪問。此時比較“三角波”與數組[Index]的大小,若“三角波”大于數組[Index],兩個信號引腳分別置高電平與低電平,反之低電平與高電平。上面描述的僅是一個半周期,至于另一個半周期,將兩個引腳高低電平順序置換即可。
下面是邏輯信號發(fā)生部分的電路圖,我疏漏了輸出引腳的上拉電阻,所以后來把它們畫在了驅動板上進行補救。

至于驅動部分,大約只是個H橋。開關管我選用了仙童的G160N60的IGBT,至于為什么,因為這是友人一年前送的,手頭上有,不用買新的,多好!驅動芯片選擇了英飛凌的IR2104,相比IR2103擁有自己的保護功能,不會讓上下橋臂短路。還有要說Bootstrap電路好難??。
下面是驅動部分的電路圖。

下面說一下板子的實際接線。邏輯信號的板子的5V輸入接上5V,四個信號排針全部對應接上驅動板的信號排針。驅動板的控制電源輸入,也就是給IGBT G極供電的電源,接了個3S的航模電池,電壓滿足IR2104的10-20V要求。電源輸入接入了一個可調電源。輸出反向接入了一個220V - 12V的變壓器,把可調電源的電壓升高到電機的所需范圍。電機就可以轉起來了~

這一個月做這個小項目確實不容易,從最開始用面包板測試電路到后來自己設計PCB中間出了不少差錯,燒了幾個芯片,不過還是很開心能做成的,笑。