面向低成本變速應用的“即用型“交流感應電機控制IC

與波形表條目的分辨率相比，對波形失真產(chǎn)生更大影響的另外一個因素就是更新電機波形的取樣頻率。由于PWM模塊的作用如同取樣和保持功能，因此波形失真會以兩種方式體現(xiàn)出來。首先，取樣和保持功能會造成相位滯后，當取樣頻率降低時相位滯后就會增加。在生成開放環(huán)路波形時，通常來講不會構成問題。然而，當執(zhí)行任何封閉環(huán)路功能(如總線-紋波補償)時就必須把它考慮進去，這一點留待以后討論。其次，由于PWM值一直要保持到下一次更新，因此會導致"步進式"波形的出現(xiàn)，與參照正弦波相比，會造成振幅失真。該失真與波形的第一個導數(shù)成比例，這意味著從圖2中合成的輸出波形在零交叉附近快速變化時將會出現(xiàn)更嚴重的失真。

由于對所有非零導數(shù)功能來說，失真與相位的不確定性有關，因此取樣頻率和輸出電機的波形頻率也會影響失真。對于除15.9kHz外的所有載波頻率來說，MC3PHAC PWM以5.3kHz的取樣頻率更新，從而導致+/- 95μS的定時抖動。對15.9kHz載波來說，PWM以4kHz的頻率更新，其定時抖動為+/-126μS。這會導致與電機波形頻率成比例的相位的不確定性，如圖3所示。當電機波形的頻率降至10Hz以下時，由于達到了512點波形表的相位分辨率，相位抖動沒有什么改進。在這兩個更新頻率上，結果都是電機波形與使用更高波形分辨率的設計相比，前者的精確性更高，但波形更新頻率要比后者低。

圖 3. 與電機波形頻率相關的MC3PHAC相位的不確定性

從圖2中我們可以看出，波形中包含了添加到正弦波的第三個諧波成分，與傳統(tǒng)的正弦調(diào)制相比，它把相到相的調(diào)幅提高了15%。然而，由于這種調(diào)制技術會導致共模第三諧波頻率成分，因此，它把MC3PHAC的使用限制在擁有浮接中心線(floating neutral)的三相負載上。此外，由于輸出電壓波形的總和不再為零，它還對三相輸出的合成技術帶來限制。

運行模式

MC3PHAC可以運行于以下兩種模式之一：獨立模式或主機模式。 模式選擇在加電啟動時根據(jù)管腳20的狀態(tài)進行。下面將詳細介紹這兩種模式。

獨立模式
在這種模式中，MC3PHAC運行參數(shù)通過連接到設備的無源組件來在加電啟動時配置。一旦MC3PHAC確定沒有外部主機(管腳20處于高電位)，它就開始詢問外部連接的電阻器網(wǎng)絡以獲取運行參數(shù)，如速度范圍、停滯時間和電源穩(wěn)壓器等。其它參數(shù)在系統(tǒng)運行過程中繼續(xù)實時輸入，如開始/停止、前進/后退、電機速度、PWM頻率、總線電壓和加速度等。從系統(tǒng)的總成本角度看，獨立模式是最經(jīng)濟的模式，因為在MC3PHAC運行時不需要主機控制器。圖4顯示了獨立模式中使用MC3PHAC的電路示意圖。

圖4. 以獨立模式運行的MC3PHAC示意圖

主機模式
MC3PHAC的第二種運行模式稱為主機模式，該模式利用一臺運行主機軟件(可以從摩托羅拉公司購買)的PC或模仿主機軟件命令的微控制器。與使用離散組件來指定運行參數(shù)不同的是，它們直接從主機上通過軟件進行控制。

在加電啟動后，MC3PHAC可以通過讀取管腳20的值(邏輯低電位)檢測到外部主機。在MC3PHAC繼續(xù)初始化，進入一個惰性的安全狀態(tài)后，它仍然處于休眠狀態(tài)，等待串行接口接到指定運行參數(shù)的命令。在接受到某些關鍵參數(shù)(如PWM極性和停滯時間信息等)前，MC3PHAC不允許激活電機。主機模式允許外部控制器監(jiān)視并控制MC3PHAC運行的所有方面。與獨立模式相比，它允許對系統(tǒng)的運行環(huán)境進行更全面的控制，詳見下表。

在主機模式中，我們甚至可以通過互聯(lián)網(wǎng)進行遠程控制。通過運行連接到MC3PHAC的獨立服務器應用(也可以從摩托羅拉購買)，運行前面提到的主機軟件的遠程計算機可以從世界的一個地方對另一個地方的電機進行控制。