SPWM脉冲输出
张老师说：“CPU最主要的任务之一，就是产生SPWM脉冲序列的信号。因此，CPU最重要的输出电路就是脉冲输出电路。
CPU产生的脉冲信号的输出对象是IGBT管的驱动电路。目前，IGBT管的驱动模块的种类很多，其内部结构和所需要的输入功率各不相同。所以，CPU的脉冲输出方式也不完全相同。
1. 输出至缓冲电路
多数IGBT驱动模块的输入侧都是由光耦合器的发光二极管来接受输入信号的，所需输入电流为4～10mA。而CPU的输出电流通常较小。所以，在CPU和驱动模块之间，须加入缓冲器进行功率放大，然后再输出到驱动电路，如图9－20所示。
2. 直接输出
少数IGBT驱动模块的输入级本身具有放大电路，并不需要大的输入电流，在这种情况下，CPU可以直接把SPWM脉冲信号输出到驱动模块，如图9－21所示。”
小孙问：“图中的稳压管VS和三极晶体管VT起什么作用？”
张老师拿出了一张波形图，然后说：“经过正弦脉宽调制后，六路的输出波形如图9－22所示，你可以看到，它们的导通时间是参差不齐的。从图9－21中的B点看过去，有时是四路同时导通，有时是三路，也有时只有两路。就是说，电源供电电流的大小是时刻在变化的，而且频率很高。这当然容易导致输出电压的波动。
稳压管VS和三极晶体管VT的作用就在于使B点的电压更加稳定。”
小孙吐了吐舌头，说：“这里面的文章真多。我接着往下说吧。
模拟量输出电路
变频器输出的模拟量信号，主要是向外部仪表提供测量信号，如变频器的运行频率、输出电流、输出电压等。大多数变频器提供的都是与被测物理量成正比的0～10V直流电压信号。
根据CPU输出信号的不同，大致有两种情形：
1. CPU输出频率信号
CPU输出的是经PWM调制后的脉冲序列，脉冲的振幅值是5V，如图9－23所示。
运算放大器A1接成电压跟随形式，对CPU输出的脉冲信号进行功率放大，然后由运算放大器A2进行电压放大，把脉冲序列的振幅值放大到输出电压所需要的数值，然后经R、C滤波后得到与变频器的输出频率对应的0～＋10V直流电压信号。”
“等一等，”张老师打断了小孙的话，说：“这里，有必要说明一下电容器C1和C2的作用。
在图9－23中，CPU输出的是经过正弦脉宽调制的脉冲序列，而变频器的输出信号却是0～10V的直流电压。这就是电容器C1和C2进行滤波的结果，如图9－24所示。图（a）是频率较高时的情形，图（b）是频率较低时的情形。
2. CPU输出模拟量信号
有的CPU内部已经进行了D/A转换，直接输出与被测物理量成正比的模拟量电压信号，则其输出端首先由运算放大器A进行功率放大，如图9－25所示。如果变频器输出的模拟量信号范围是0~5V，则电压跟随后，直接作为模拟量输出信号；如果变频器输出的模拟量信号范围是0~10V，则电压跟随后，还需增加一级电压放大，把输出信号调整到所需要的范围。”
开关量输出电路
小孙说：“开关量输出电路比较简单，我能说清楚了。
变频器的开关量输出有两种情形：继电器输出和晶体管输出，我注意了一下，好像欧美变频器的开关量输出以继电器输出为主；而日本变频器的开关量输出较多地采用晶体管输出。今就两种输出电路分别说明如下：
1. 继电器输出
所谓继电器输出，是指变频器的输出信号是通过内部继电器的触点来反映变频器的运行状态的，其接线端子如图9－26（a）所示，当CPU有输出信号时，内部继电器KP得电。
因为变频器的输出电路的电压通常是24V的，而CPU的电源电压是5V的。所以，两者之间须有光耦合器隔离。当CPU有信号输出时，光耦合器的发光二极管有电流，其光敏三极管的电流通入晶体管VT，并使之饱和导通，继电器KP得电，其触点动作：常闭触点（PB－PA）断开，常开触点（PB－PC）闭合，如图（b）所示。
2. 晶体管输出
所谓晶体管输出，是指变频器的运行情况是通过晶体管的状态来显示的，如图9－27（a）中之VT所示，当CPU有输出信号时，VT将饱和导通。
具体电路如图（b）所示，当CPU有信号输出时，光耦合器的发光二极管有电流，其光敏三极管的电流通入晶体管VT，并使之饱和导通。这时，如果外电路有控制电路接入，该控制电路将因VT的导通而能够工作。
CPU的外围电路就这些了吧？”
张老师又拿出了CPU输出电路的实例，如图9－28所示，要小孙归纳。
小孙说：“这个比较简单。CPU的左上角是输出模拟量的电路；左中是继电器输出的电路；左下角是晶体管输出的电路。右上角是输出六个脉冲序列的电路。右下角则是显示屏的电路。”
张老师说：“显示电路是接下来要讨论的内容，你回去准备吧。”
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小 孙 的 笔 记
1．由CPU产生的SPWM脉冲序列信号的输出对象是IGBT的驱动电路。根据驱动模块对输入功率的要求不同，CPU输出的脉冲信号可以直接输出到驱动电路，也可以通过缓冲器后再输入到驱动电路。
2．在输出模拟量时，因为CPU的输出功率有限，所以，一般都需要通过电压跟随电路进行功率放大后，再提供给所需电路。
3. 变频器的输出电路有两种情况：继电器输出和晶体管输出。
两种情况都必须首先通过光耦合器进行隔离和功率转换。
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