[发明专利]单极性正弦调制波发生电路

说明书

技术领域

 本发明涉及一种单极性正弦调制波发生电路，属于电力电子控制技术领域。

背景技术

随着微处理器和功率器件的迅速发展及控制理论的日益成熟，促进了电力电子技术的应用。在电力电子逆变装置的控制中，脉宽调制技术（即PWM调制）应用非常广泛。

在单相逆变电路中，常用的脉宽调制信号是固定频率为50H_z 的SPWM波形，然而很多交流负载也需要具有可变频率的交流电源，比如单相交流电机的调速。目前，基于微处理器生成SPWM的方法应用较为广泛，但是，微处理运行程序时容易受静电或高压电的干扰，导致程序死机或者“跑飞”。

发明内容

本发明的目的是提供一种单极性正弦调制波发生电路，通过电位器的调节灵活改变正弦调制波的幅值和频率，且保持幅值与频率比为恒值，即V/F=CONSTANT。

按照本发明提供的技术方案，一种幅值与频率比为恒值的单极性正弦调制波发生电路包括：电压调节器、压控振荡器、计数器、数据存储器、D/A转换电路及其参考电压给定电路，所述D/A转换电路的输入端连接参考电压给定电路和数据存储器，数据存储器的输入端连接计数器，计数器的输入端连接压控振荡器，压控振荡器的输入端连接电压调节器，电压调节器的输出端连接参考电压给定电路的输入端；所述电压调节器的输出电压分别连接到压控振荡器的电压输入与参考电压给定电路的输入，通过对电压调节器输出电压的调节，一方面改变D/A转换电路的参考电压，实现了正弦波幅值的改变；另一方面改变压控振荡器的输入电压，实现了压控振荡器输出频率的改变；压控振荡器输出的频率经计数器进行分频，分频后的信号作为数据存储器的地址选择信号，读取数据存储器里存储的正弦表，将读取出的正弦表值经D/A转换电路生成幅值与频率比为恒值的正弦调制波。

所述电压调节器、压控振荡器与参考电压给定电路包括：第一电位器的两个固定端一端接地另一端接+5V电压，第一电位器的调节端通过电容接地；所述第一电位器的调节端还通过第十四电阻接第一运放的正端，第一运放输出端连接自身的负端构成电压跟随器；第一电位器的调节端还通过第十五电阻接第二运放的负端，第二运放输出端通过第二电位器连接自身的负端构成反向比例电路，第二运放正端接地；第二运放输出端接D/A转换电路的参考电压输入端；第一运放输出端连接压控振荡器LM331的1脚并通过第一电容和第十六电阻接地；压控振荡器LM331的2脚通过第十九电阻和第三电位器接地，压控振荡器LM331的3脚、4脚接地，压控振荡器LM331的5脚通过第二电容接地并通过第十七电阻接+5V电压，压控振荡器LM331的7脚通过第十八电阻接+5V电压并通过第二十电阻接地，压控振荡器LM331的8脚接+5V电压，压控振荡器LM331的6脚通过第二十一电阻接+5V电压并输出给计数器；第二电位器起到调节所述反向比例电路的比例系数的作用；调节第一电位器的大小能够改变压控振荡器LM331输出频率，同时也改变D/A转换电路的参考电压。

所述计数器、数据存储器和D/A转换电路包括：计数器CD4040实现对输入脉冲的计数，同时也具有分频的作用，计数器CD4040的12脚输出方波每半周表示对压控振荡器LM331输出的脉冲计了256个数，将其作为正弦调制波的同步信号；E²PROM数据存储器内部存储一个256个数据的正弦表；计数器CD4040的输出Q1～Q7脚连接E²PROM数据存储器的八个地址输入端，用来查取正弦表相对位置的值；E²PROM数据存储器的数据输出端连接到数模转换芯片DAC0808的数字量输入端，经数模转换输出模拟量，数模转换芯片DAC0832输出的电流信号经过运算放大器转变为电压信号，所述运算放大器输出正弦调制波。

本发明的优点有：

1.通过电压调节器改变正弦调制波的幅值和频率，且保持幅值与频率比为恒值。

2.本发明实现的幅值与频率比为恒值的正弦调制波，控制电路采用全硬件实现方式，结构简单，易实现；可以避免软件运行中出现的程序“跑飞”或死机等现象，使本发明的应用更具通用性。

附图说明

图1是本发明的结构框图。

图2是电压调节器、压控振荡器与D/A转换电路参考电压给定电路原理图。

图3是计数器、数据存储器和D/A转换电路原理图。

图4是图2，3中主要点波形示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。