图4 SA4828的内部调制波形
(a)正弦波(b)基波加三次谐波(c)带有死区的基波加三次谐波
⑥幅值控制（AC）
R3中的幅值控制位（AC）定义了三相波形幅值的受控方式。当AC=0（芯片默认值）时，控制寄存器内红色相幅值，寄存器用于控制所有三相调制频率的幅值。而当AC=1时，采用三个独立的幅值寄存器分别控制对应相调制频率的幅值。
⑦计数器复位（CR）
当R3中的计数器复位CR=1时，红色相相位计数器设置为0,此时禁止正常的频率控制操作,每一相输出占空比为50％的脉冲.
⑧软件复位(RST)
R3中的RST=1时,将整个芯片复位为初始化默认状态,它的效果与硬件复位脚RST等同。
（2）控制寄存器的编程
控制寄存器是一个48位寄存器，控制寄存器的数据以8位为一个单元分别读入临时寄存器R0～R5中，然后通过写虚拟寄存器R15将R0～R5中的数据传送到控制寄存器。其内容如表4所示。
①电源频率选择
输出电源频率可在最大电源频率范围内线性地调节,它由一个16位的电源频率选择字"PFS"决定,整个电源频率范围被划分为65536等分。由于PFS字跨 越两个临时寄存器R0、R1，所以当改变输出电源频率时，必须在写虚似寄存器R15之前同时刷新这两个临时寄存器的值。
电源频率FP由下式决定：
fp=Pfs
式中：Pfs为16位PFS选择字的十进制值。
②电源幅值选择
输出电源的幅值正比于内部ROM中的采样值和8位幅值选择字（RAMP、BAMP、YAMP）的值。幅值的百分比计算公式如下：
APOWER=100％
式中：A为8位幅值选择字的十进制值。
值得注意的是，初始化寄存器中的幅值控制位（AC）决定了红色相幅值寄存器的值是否用于控制所有的三相输出幅值。
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③正/反转选择
三相PWM输出的相位决定于R2中的F/R选择位：
F/R=0正转相序为红黄兰；
F/R=1反转相序为兰黄红。
在正反转切换时，输出波形仍保持连续。
④输出禁止选择
当R2中的输出禁止位（INH）有效（为1）时，所有的PWM输出变为低电平状态，而芯片内部其他操作并不受影响。该位被释放后所有的输出立即恢复原状。
需要注意的是，输出禁止电路在脉冲删除和脉宽延迟电路之后，因此在输出禁止的初期有可能产生一些过窄的脉冲。
3.4SA4828芯片编程实例
本例的变频器采用12.288MHz时钟。初始化寄存器设计的具体参数如下：
载波频率3kHz
电源频率15Hz
脉冲取消时间10μs
脉宽延迟时间5μs
电源波形抑制了三次谐波的波形
幅值控制三相幅值对称
（1）初始化寄存器编程实例
①设定载波频率由fc=
得2n=
=8
则n=3R0中的CFS字为011H
②设定输出电源频率范围由fr=2m
得2m=
=2
则m=1，R0中的FRS字为001H。
③设定脉宽延迟时间由Tpdy=
=5μs
可得x=64－ (Tpdy×fc×512)=56.32
取整数56，则R2中的6位PDY字为111000H
④设定脉冲取消时间
由于实际输出PWM脉冲的最小脉宽为TpdtTpdy,所以在设定最小脉冲取消时间时,应加上脉宽延迟时间。
因此在本例中实际最小脉冲宽度应为10μs＋5μs=15μs由Tpdt= 
可得y=128－ (Tpdt×fc×512)
=128－(15.2×10－6×3×103×512)
≈104.65
取整数104,则R1中的PDT值为01101000H
⑤设定波形选择,幅值控制等
选 择输出波形为基波加三次谐波，故WS1=0，WS0=1，无用户输出选择，故OPT1=0， OPTO="0"。设定幅值控制位AC=0，选择三相平衡幅值控制方式，正常工作时计数器复位和软件复位均无效，故 CR="RST"=0。所以R3中的二进制代码为00000001。综上所述，初始化寄存器中：
R0=0010001123H
R1=0110100068H
R2=0011100038H
R3=0000000101H
（2）控制寄存器编程实例
根 据治疗仪控制的具体要求，变频器输出频率最高不超过10Hz，相应电机转速为280r/min。由于输出频率需要随时调整，利用80C196KC单片机的 模拟量输入通道CH0，输入经5.1kΩ电阻和10kΩ电位器将＋5V电源电压分压后提供的电压信号。80C196KC的模拟量转换为10位精度,给分压 电位器提供的最高电压约3.3V左右,采样码为680。由于SA4828的输出电源频率精度为16位,必须将10位采样值左移6位,然后将其低位送入临时 寄存器R0,高位则送入R1。
由于采用VVVF控制，幅值与电源频率成正比，可得频率设定电位器的采样值，A×15/50，再右移2位后送入临时寄存器R3。由于采用三相平衡幅值,R4、R5可以不赋值。
输出禁止无效，故INH=0，正反转F/R是周期性改变的，开始半摆为正转，F/R=0，故R2=0，以后每次要改变方向时，将R2的D0位取反即可。
摆幅控制则可通过一只10kΩ电位器将＋5V电源电压分压后送入80C196KC的模拟量输入通道CH1实现。
4治疗仪控制功能的实现
4.1失速控制
通过将SA4828的最高调制频率设定为10Hz，其转速为280r/min，稍高于250r/min，留有一定的调节余量。
4.2摆幅控制
当电机以最高转速250r/min旋转时，经1/50减速器后，转速为5r/min=1800°/min=30°/s。100°/(30°/s)=3.33s。200°/(30°/s)=6.67s。若以100ms为控制周期，则全摆幅周期T为：T=67× 
式中：t为摆幅输入采样值；
f则为转速输入采样值。
刚开始的第一次摆动应从中间开始正转，故T1=T/2。经过以上处理，就将位置控制变成了定时时间控制，不仅省去了不易调整的位置开关，也使转速及摆幅的控 制方便多了。通过两只电位器就可实现快速、便捷的控制。停车时，由操作人员根据目测，到中心位置时按下转/停开关即可准确停车，且每次转动时均从中心位置 开始正转半幅，然后全幅往复运行。由于通过SA4828实现了0Hz直流制功，即实现了准确停车，又不会将电机制动时产生的再生能量反馈回直流环节的极性 电容，避免了泵升电压的产生。
5结论
（1）用SA4828设计的变频器，接口简单，功能强，控制精度高，使用方便，能构成高性能的变频调速系统，SA系列PWM控制器在变频调速领域具有很好的应用前景。
（2）16位单片机控制提高了系统的智能化，控制速度快，系统性能改变方便，控制、保护、人机界面功能强。
（3）通过在医学治疗仪上的实际应用证明，变频控制系统工作安全可靠，频率控制精度及稳定度高，输出谐波含量小，低速运行特性好，起动转矩大，停车准确、迅速。转速及摆幅调节极其方便。作为特殊应用的专用变频器设计，具有推广价值。
本文关键字：专用变频器 鉴频-鉴相电路，单元电路 - 鉴频-鉴相电路
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