摘 要：本文开发一种基于四象限斩波器的多功能智能化模块。此模块除了具有A、B、C、D四种基本的工作状态外，还可对其它的工作方式进行设定。该智能化模块控制方式灵活，可用于4kw以下直流电机的斩波调整和励磁电流控制，此外亦可作为中频电流源、中频焊机电源、AD-DC-AC或DC/DC电源装置用。
    关键词：多用途 斩波 智能化模块
   
    1 前 言
    目前市面上的功率模块多为专用模块，通用性较差。对于智能化模块而言，由于带有专门的控制和信号处理单元，更难以实现其通用性。有鉴于此，笔者研究了一种基于单相H桥结构的多用途智能化模块，以期降低成本、扩大用途之功效。
    2 模块的结构和工作原理
    模块的整体结构如图1所示，模块内部由移位寄存器、数据比较译码单元、PWM数据储存的ROM单元、3/8译码器、组合逻辑控制单元，脉冲扩展单元、死区时间产生单元、光电隔离放大单元、H桥功率单元等组成。其工作原理为，外部给定和电流（或电压）反馈信号之差经V/f变换后，生成相应的频率信号送入模块内的串行移位计数单元。该单元的二进制数与8位ROM单元已预置的PWM脉宽数据进行比较，比较结果经译码器输出PWM脉冲，再送入脉冲宽度扩展单元。该脉冲经过工作方式的组合逻辑控制单元，按方式要求输出相应脉冲。输出脉冲经过死区时间处理和光电隔离放大后，从而驱动H桥中的IGBT功率管。

   
    作为A型斩波器时，只有 和 进行开关工作。改变 管的占空比就可改变输出电压或电流。可用直流电机启动和调速等。作为B型斩波器时，只有 和 进行开关工作，这种工作方式亦称为升压方式，可将两端电压提高，从而将部分能量返回电源。当模块工作在这种方式下时，可用于电瓶车、地铁车、牵引矿车的调速。作为C型斩波器用时， 和 两管轮流导通， 起再生制动作用，可工作在Ⅰ、Ⅱ象限。该方式实际上是A、B两种方式的组合，主要用于要从电动到制动需要平滑过渡的场合。作为D型两相斩波器用时，如图2(a)所示，Q1 、Q2 轮流导通或同时导通。在磁场电流要求快速化的场合，用它来控制直流电机或同步电机的磁场电流，或作为电流源逆变器的直流电源。另有E工作方式即交*导通工作方式，如图2(b)所示，Q1 、 Q4与Q2 、Q3轮流导通，可以用作中高频电源，电焊机电源、DC/AC变换电源等。Y1 、Y2 、Y3 管脚决定对工作方式的选择，当 Y1、Y2 、Y3 脚的逻辑电平分别为001、010、011、100、101时分别对应工作方式A、B、C、D、E；当 =000时选通ROM单元。
   
   

    3 模块应用举例
    模块的应用简图如图3。主电源的输入包括正、负、零三个端子。图中1C、2E端子分别接 管的集电极和 管的发射极，3C和4E端子分别接 管的集电极与 管的发射极，可根据不同需要进行连接。工作方式的选择可由相连的数码开关来进行设定。开环和闭环信号通过S端送入。
   
   
    4 结 束 语
    本文研制的多用途智能化模块，依据单相H桥斩波器，可实现在四个象限下工作。可以根据设定运行在不同的工作方式下，具有多种用途。实际使用证明，该模块实用灵活，成本较低，具有一定的市场前景。