SPWM芯片TDS2285.doc

随“芯”所欲----高精度SPWM芯片TDS2285试用记 加入收藏 字号：+ - 1帖??萧山老寿旅长03-27 21:03 ?????????????????????? 随“芯”所欲----TDS2285试用记???????????????????????????????????????? 杭州? 老寿???? 对于象我这样不懂单片机编程的爱好者来说，要设计一个SPWM电路，首先肯定会想到用纯硬件方案，我在去年就花了大约半年时间来研究纯硬件SPWM的驱动电路，做出了很多版本的实验板，但没有一块是令人满意的。??? 总结一下整个过程，我觉得要做出一款性能指标比较好的纯硬件电路，有以下三难：??? 一是：设计一个性能稳定，波形良好的基准源有点难。一般常用的文氏电桥振荡器，虽然电路简单、起振容易，但有一个很头痛的问题，就是输出的幅度有温漂，且波形的失真度也较高，一般在1.7-2.5%之间。我也试过用函数块8038的振荡器，8038虽然输出比较稳定，但要把它的失真度做小，外围元器件也不算少了，更何况要几十元一个的高昂价格；??? 二是：要设计一个速度快且线性很好的调制器也不容易，我曾试过用3525做调制器的，也试过用LM339做调制器，总觉得不是电路复杂就是指标不高；??? 三是：设计一个大反馈稳压电路难。纯硬件方案中，做稳压反馈，一般是用误差放大器，如果放大器的增益过低，则稳压控制范围就不够大，稳压效果很差，如果放大器增益高了，又很容易自激；更有甚者，信号通过各级LC电路后，多多少少会有相移，所以在电路中还要做各种补偿。??? 所以，要做出一款性能指标都不错的纯硬件SPWM驱动，需要有很强的电路设计能力，很好的电路基础知识，钟工就有一款很不错的纯硬件驱动，/topic/180615。而象我这样的业余级别的“砖家”，要做好是有难度的。当然，纯硬件的方案如果做好了，其性能稳定，反应迅速，不会死机，是单片机方案不能比的。?? 一、TDS2285简介  ??? 也是一个很偶然的机会，在论坛上看到了张工的TDS2285芯片：/topic/488422，并下载了规格书进行研究。???? 该芯片的一个最大特点是外围电路简单，因为它是用程序来产生SPWM波的，所以就不需要“基准源”，也不需要“调制电路”，对于反馈稳压，它是取输出回路的直流信号（经整流）进行稳压的，所以稳压电路十分简单了，也不用考虑相移补偿等，所以电路大为简化，元件的数量大大减少，这对于象我这样的“单片机盲”来讲，拿来就可以使用。记得钟工说过一句话：“单片机可以延续一个人的智慧”，确是这样，一个小小的14脚的芯片，凝聚了当初张工开发时的全部智慧，而这些智慧则可以会部体现在所有用2285的逆变器中。下图就是TDS2285一种应用方案：??以下是TDS2285的规格书：TDS2285N规格书???? 下面是各部分电路简介：???? 这是电源电压检测电路，BT电压（我的逆变器BT是12V）经上面的100K电阻和下面的10K电阻分压，输入到芯片的13脚，在BT为12V时，正常工作范围是9.5V~14.5V，也就是BT超出这个范围，芯片就关断SPWM输出，并用长声报警，LED做慢闪指示。???? 上面是自动稳压电路，这个稳压电路十分简单有效，用二个200K的隔离电阻，直接接到AC输出端，经简单的整流和滤波后输入到芯片的10脚。没有用取样变压器，既可以节省成本，又可以减小体积，实在巧妙。我没有对它的稳压精度做过详细的测试，但我的逆变器，当BT为11V时，在800W负载时也可以输出大于218V的电压，空载时我调在228V~230V。  ??? 这是TDS2285的过载短路保护示意图，正常工作模式下，11脚为高电平，当过载电路或短路保护电路检测到过载或短路时，输出一个高电平，8050导通，11脚电平被拉低，芯片就会在0.6US内关闭SPWM输出。因为过载和短路共用一个IO口，所以，在设计逆变器时，其它过载和短路保护要全部用外围电路来解决，这应该是设计逆变器的难点所在。我这台用2285的逆变器，这次没有设计过载保护电路，只有短路保护功能。因为每个人对过载和短路现象的理解不同，可能设计出来的电路也会有很大的不同。下面是我对这二个电路功能的理解：??? 1.过载保护：过载现象简单地说，就是工作时负载大于逆变器的额定输出功率，是一种超负荷运行状态，对设备来讲是很危险的。一般我们都会设计成用电流互感器来检测AC输出端的电流大小，这个方法比较简单，也很有效。例如：一台1000W的逆变器，负载加到1050W了，虽然过载了，但还不很严重，这时就要用声或光提示管理人员注意，如果负载不