变频器原理图与程序源代码

1 引言   
变频已成为当今社会一个炙手可热的名词，可他真的像人们想象中的那么神秘吗？本文将
带领大家解开变频器这层神秘的面纱。

     

交流电机具有结构简单、制造方便、运行可靠，价格低廉等优点，但却不像直流电机那样容
易实现经济的宽范围的平滑调速。在这种形式下，变频器应运而生。其主要功能就是将直流
电通过功率电子开关的不同开关组合逆变为频率、电压可变的正弦波形式的交流电，从而来
拖动交流电机，实现交流电机的平滑调速。
本 文 主 要 介 绍 利 用

SPMC75F2313A 和 IPM （ FSBB20CH60 ） 实 现 通 用 变 频 器 的 开 发 。

SPMC75 系列单片机是由台湾凌阳公司新推出针对工业和家电变频专用的 MCU。它是 μ’nSP
系列产品的一个新成员，它在

4.5V~5.5V 电压范围内的工作速度范围为 0~24MHz，拥有

2K 字 SRAM 和 32K 字闪存 ROM。最多具有 64 个可编程的多功能 I/O 端口；5 个通用 16 位
定时器

/计数器，且每个定时器均配有硬件 PWM 生成、捕获功能；配有专用的光栅编码和

霍尔信号输入接口；

2 个专用于定时可编程周期定时器；可编程看门狗；低电压复位/监测

功能；

8 通道 10 位模-数转换。SPMC75 系列单片机在电机控制领域有相当优秀的表现。

2 硬件电路
2.1 系统硬件框图
本系统分为主控板和功率板两部分，系统使用

SPMC75F2313A 作主控 CPU、6N137 为高速

信号隔离、

FSBB20CH60 为功率模块。

主控板由主控

MCU 及其周边的数据存贮、键盘、显示和各种接口等几部分组成，功率板由

供电系统、

IPM 功率模组等几部分构成。系统的硬件结构如图 2-1 所示：

 
图

 2-1 系统硬件框图

2.2 硬件原理图
2.2.1 MCU 电路
MCU 采用凌阳 SPMC75F2313A_SDIP42，是整个系统的控制核心，主要完成 SPWM 信号
的产生、键盘扫面、显示信息的处理、数据存储、各种检测、保护等各种事件的协调和控制等功
能，其外围电路及各引脚分配情况如图

2-2：

 
图

 2-2 MCU 电路

2.2.2 数据存储电路
数据存贮采用

IIC 协议 4K Bit 的 EEPROM 芯片 AT24C04，电路如图 2-3 所示：

 
图

 2-3 存储电路原理图

2.2.3 键盘接口
键盘使用

4 个 IO 口实现 2×3 键盘设计，具体的电路如图 2-4 所示： 

 
图

 2-4 键盘电路