|
纯正弦波三相逆变专用信号板 U5100
U5100是数字化的、简单易用的正弦波三相逆变专用信号板，它可以输出三相同步的高精度SPWM正弦波脉冲序列，并具备每相独立的输出稳压功能，可以实现平衡式三相供电；整机架构采用了经典的三相半桥方案，U5100能直接为每相的半桥驱动提供可编程死区控制，从而简化了外围电路；三相共同的输出使能控制端，允许外围电路对信号板做ON/OFF控制。用该芯片控制的逆变电源整机，既可以是传统的工频变压器结构，也可以是高频升压后的直接逆变结构。
U5100 信号板的引脚如图一所示。图二是U5100信号板的外形照片。 
VDD是信号板的电源引脚，接单一+5V；GND是地，共有三个引脚：其中以第4脚的GND为主，第7和第14脚的GND是为了外围布线方便而增加的，内部是相通的，可以悬空不用；
OUT1A、OUT2A是A相的输出，OUT1A对应A相半桥的上管，OUT2A对应A相半桥的下管；
OUT1B、OUT2B是B相的输出，OUT1B对应B相半桥的上管，OUT2B对应B相半桥的下管；
OUT1C、OUT2C是C相的输出，OUT1C对应C相半桥的上管，OUT2C对应C相半桥的下管；
在没有加入死区控制的情况下，每一相的OUT1、OUT2是互补关系，当OUT1为高电平时，对应逆变桥的上管导通，同时OUT2呈低电平，对应逆变桥的下管导通；反之亦然。
VrefA、VrefB、VrefC分别是A、B、C三相的基准电压输入引脚，在大多数情况下，可以将这三个引脚直接并联，使用统一的基准电压设置，范围是DC 0－5V；有关基准电压的设置，后面将会详细说明；
VinA、VinB、VinC分别是A、B、C三相的反馈电压输入引脚，这三路反馈电压是通过对相电压经过降压、整流（不滤波）后得到的，考虑到对输出电压微调的需要，建议加入微调电阻调节反馈深度，达到调节输出电压的目的；信号板对反馈电 压进行峰值取样，作为稳压的依据。
ON/OFF是信号板的输出使能控制引脚，该引脚已经有内部上拉电阻，外部悬空时为ON，接地时为OFF，当用户的外围电路有过压、过流、过温等保护性停机要求时，只需将该引脚接地，就能实时关闭信号板的输出，从而简化外围电路的“或”逻辑。在OFF状态，每一相的OUT1、OUT2输出端呈悬空状态，既不是高电平、也不是低电平。
D0、D1、D2是可编程死区时间设置引脚，代表三位二进制数据，共有八个档位，见图三所示。这三个引脚内部已有上拉电阻，外部悬空时表示高电平，接地时表示低电平。A、B、C三相
共用相同的死区时间参数。
图四是U5100信号板的外围电路示意图。
关于基准电压Vref的取值：这主要与反馈变压器的输出电压有关，如果反馈变压器的输出电压可以高于5V，则基准电压 Vref 可以直接接5V；如果反馈变压器采用的是电压互感器，输出电压的峰值可能比较低，达不到5V，Vref就需要取得低一些，要低于互感器输出电压的峰值；在可能的情况下，Vref尽量取得高一些，以增强抗干扰能力。
为了稳压的需要，U5100信号板每一相的占空比范围大约在70%－99%之间，要注意选择适当的母线电压范围，保证U5100输出的占空比不低于70％，虽然在某些情况下，低于这个数值系统也能够工作，但我们不能对此作出保证（输出波形可能不正常）。改变占空比会改变输出电压，U5100的调压功能是为系统稳压用的，不建议把它当作调压器来使用。
U5100信号板输出的是标准SPMW正弦波，与市电有近似的特性：没有波形实时修正能力，在非线性负载时失真度比较大，请用户在选型过程中加以注意。
一般来讲，三相逆变的功率都比较大，建议用户对U5100输出的SPWM信号采用隔离驱动，再输出到逆变桥，这样可以避免母线高压对5V逻辑的干扰和冲击，保证低压5V逻辑的安全、提高系统的可靠性。
PCB布线要注意的问题：
一。U5100信号板的插针要焊装，不要用接插件，任何的接触不良都会对功率级产生恶劣影响；
二。每相的基准电压Vref 输入端要尽量短，并且在引脚附件加滤波电容和CBB电容；
三。每相的反馈电压Vin 输入端也要尽量短，必要时可以在引脚附件加0.01uF的CBB电容；
四。+5V供电和地线要单独走到外部的供电电源，不要从其它的电路单元分支过来，这样可以把信号板受到的干扰降到最低程度。
U5100信号板有两个型号：U5150表示50Hz、U5160表示60Hz。每个型号又有不同的版本变化，用户可以从产品型号的后缀字符加以区分。如：U5150T1 表示50Hz的T1版本，U5160T2表示60Hz的T2版本。
目前U5100提供的版本是T3版，版本号的增大表示性能的提高，或者对一些微小的逻辑错误进行更正。
U5100性能参数表：
U5100信号板封装尺寸：
|
