图2  恒 幅 三 角 波 产 生 电 路 （ 原 图 ， 未 做 标 准 化 处 理 ）

 在电源＋Vs和－Vs之间串接电阻R1、R2、R1组成分压电路，分压点分别为＋VTH和－VTH，作为三角波正峰值和负峰值的转折（阈值）电压。CT和RT为定时电容和定时电阻。＋VTH还通过内部缓冲电路与RT共同作用产生CT的恒值充电电流Is。CP，CN构成窗口比较器，当CT以恒流Is线性充电到VCT=＋VTH时，CP翻转，触发器S端置1，Q为高电平，S1关断；同时S2接通，CT以Is线性放电，到VCT=－VTH时，CN翻转触发器R端复位，Q为高电平，S2关断，S1接通；则三角波新的一周开始。RT设置Is的大小，一般不大于2mA。振荡频率由RT、CT及＋VTH，－VTH共同决定。由于是恒流充放电，三角波的正负斜率对称，线性优良，调节频率时三角波为恒幅。

 3  设计要点

 在了解了UC3637的特点，电路组成和基本功能之后，即可具体设计逆变控制电路了。以下仅介绍几个关键电路单元的设计方法。

 3.1  死区时间td

 逆变主电路通常有半桥、单相全桥、三相桥等几种基本形式。功率开关管的开通和关断都需要时间，所以上下桥臂之间必须留有适当的死区时间，这关系到逆变主电路的安全。UC3637的死区设置是相当灵活的，可以在很宽的范围内调整。

 图3（a）为死区时间示意图，图3（b）为外围元件的连接电路。经过推导和合理的近似，各参数之间有如下关系：

 图3  双PWM比较器

      td=t2－t1=〔(＋VR/2)－(－VR/2)〕Ts/2VTH    (1)

      Ts=1/fs=Is/2CT〔(＋VTH)－(－VTH)〕    (2)

      Is=〔(＋VTH)－(－VTH)〕/RT    (3)

      ＋VTH=(－Vs)＋〔(＋Vs)－(－Vs)〕(R2＋R1)/（R1＋R2＋R1）    (4)

      －VTH=(－Vs)＋〔(＋Vs)－(－Vs)〕R1/(R1＋R2＋R1)    (5)

          (6)

 在逆变控制设计中，有些参数是可以首先确定下来的。例如开关频率fs，桥臂的死区时间td（根据开关器件的开关特性），三角波的峰值转折电压＋VTH和－VTH等。±VTH的范围应限制在±Vs2V之间。实际的±VTH可根据调制波的最大可能值而定，调制波的最大可能值可依据PID的供电状况及动态范围确定。调制波的幅值确定之后，随之可定±VTH。再依据上述各关系式，不难解出其它各参数。若对于一个逆变系统要求：Vs=±15V，td=3μs，fs=30kHz，正弦波调制信号的最大可能值Vsm=4V。

 取±VTH=±4V，根据以上各式可算得CT=1.04×10－9F（取CT=1000pF），RT=38kΩ（取RT=39kΩ），VR=1.44V。当调制正弦波为零时，VR/R4≈(Vs－VR)/R3，取R4=5kΩ，则R3=47kΩ。理论计算的数值在应用中还需进行适当的修正。

 3.2  频率调节控制

 作为逆变电源还要求输出频率fo在一定的范围内连续可调。比如fo=400Hz的电源在±30Hz范围内可调。如上所述，UC3637三角波振荡频率由±VTH，CT，RT决定，当±VTH确定之后，一般不再作为可调量（因为三角波作载波应当恒幅），则调节RT比较容易实现，电路如图4所示。

图4  逆 变 器 变 频 调 节 

图5  输 出 电 路 调 节 电 路

 A1、A2为跟随器，调节RP1即可改变输出端VF的电位，使RT两端电压发生变化，随之使由RT设定的CT充电电流Is变化，从而调节了三角波频率fs。将三角波整形后作为正弦波（调制波）存储器的读取时钟(UC3637无同步信号输出)，因而逆变电源的输出频率fo随fs而变，从而实现同步调节的目的。

 3.3  输出电压反馈调节

 误差放大器作为电压调节器使用，它是一个独立的高速运算放大器，典型带宽为1MHz，具有低阻抗输出。误差放大（电压调节）器的补偿网络传递函数为：

      HC=UO(s)/Ui(s)=[1＋(R5＋R7)C3s](1＋R6C1s)/

      R5(C1＋C2)s{1＋[C1C2/(C1＋C2)]R6s}(1＋R7C3s)

 调节RP2可调节输出电压。补偿网络可以改善输出的动态特性。

 4  应用示例

 一半桥逆变控制电路如图6所示。图中U1～U4为参考正弦（调制波）发生器[3]，UC3637单片构成半桥正弦脉宽调制器。SPWM脉冲从管脚4，管脚7输出，经IR2110驱动半桥的上、下桥臂的功率开关。

图6  UC3637原 理 框 图 （ 原 图 ， 未 作 标 准 化 处 理 ）

 5  结语