摘  要： 介绍了日本三菱公司***新推出的单片微处理器M37906和智能功率模块PS21245在变频调速中的应用,并结合不对称规则采样脉宽调制(PWM)法，给出了变频器设计的基本方法。 

关键词: M37906  脉宽调制  智能功率模块  规则采样

     随着电力电子技术和微电子技术的飞速发展,变频调速技术也在日新月异地进步。智能微控制器的不断完善和智能功率模块(IPM)的更新换代更加促进了变频调速技术的进步。近十多年来,以半导体功率器件为基础的PWM变频脉宽调速技术在各个领域得到了广泛的应用。如何在普通环境中应用***新的电子技术成果,通过优化PWM算法提高控制性能,一直是技术人员的不懈追求。 

    本文介绍三菱公司***近推出的一种16位专用变频调速微处理器M37906及三菱公司第四代智能功率模块DIP-IPM的性能特点,并结合不对称规则采样PWM算法,对微处理器M37906和智能功率模块PS21245组成的变频器的软硬件进行说明。 

1 M37906微处理器 

1.1 M37906微处理器的功能和特点 

    M37906 微处理器采用高性能硅栅CMOS工艺,具有42脚塑料表面粘贴(SSOP)和42脚塑料窄脚双列直插(SDIP)两种封装形式,提供 FLASH芯片和掩膜ROM芯片两种供货方式,其基本特点如下: 

    基本指令           203条 

    指令执行时间       50ns (系统时钟20MHz) 

    存储器容量 

        片内ROM        32K byte 

        片内RAM        1024 byte 

    可编程输入/输出口   30 

                  (P1，P2，P5，P6，P7) 

    串行通行口          2路 

    多功能定时器   

        TA0～TA9       10路16位              

        TB0～TB2       3路16位 

    看门狗定时器       1路12位

    中断源             23  

        外部中断(INT3、INT4、INT5、INT6、INT7) 

        内部中断(TA0～TA9)(TB0～TB2) 

                (UART0、UART1、A/D) 

        中断优先级     7 

    A/D转换             5路10位               

    D/A转换             2路 8位 

    供电电源            5V�0.5V 

    工作环境            -20℃～85℃ 

    功耗                255mW(20MHz) 

1.2 M37906单片微处理器[2] 

    M37906单片微处理器是M7900系列16位单片机中专为三相电机驱动而设计的微处理芯片,特别适合于三相直流无刷电机的控制,结构封装如图1所示。其所有的I/O口除了具有双向输入/输出功能外还具有其它复合功能。其中DA0和DA1为D/A转换口,可用于系统模拟量的输出;AN0～AN4是A/D转换接口,可用于模拟量的采集;WN、VN、UN和W、V、U是产生三相PWM控制信号的接口,可用于对三相电机的驱动;IDU、IDV、IDW为三相位置检测口,用于三相无刷电机控制中对转子位置的实时检测;其余的定时器输入、定时器输出、串行通信接口等与普通单片机基本相同。下面着重介绍M37906处理器中三相PWM波形的生成和与此相关的定时器的工作方式。