变频器原理图
学案导学-苏格拉底名言名句大全
2023年2月22日发(作者：日本服饰)-------------
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要想做好变频器维修，当然了解一些电子基础知识是相当重要的，也是迫不及
待的。下面我们就来分享一下变频器维修基础知识。大家看完后，如果有不正
确地方，望您指正，如果觉得还行支持一下，给我一些鼓动！
一、变频器开关电源电路
变频器开关电源主要包括输入电网滤波器、输入整流滤波器、变换器、输出整流
滤波器、控制电路、保护电路。我们公司产品开关电源电路如下图，是由UC384
4组成的开关电路：
开关电源主要有以下特点:
1,体积小,重量轻:由于没有工频变频器，所以体积和重量吸有线性电源的20~3
0%
2，功耗小，效率高：功率晶体管工作在开关状态，所以晶体管的上功耗小，转
化效率高，一般为60~70%，而线性电源只有30~40%
二、二极管限幅电路
限幅器是一个具有非线性电压传输特性的运放电路。其特点是：当输入信号
电压在某一范围时，电路处于线性放大状态，具有恒定的放大倍数，而超出此范
围，进入非线性区，放大倍数接近于零或很低。在变频器电路设计中要求也是很
高的，要做一个好的变频器维修技术员，了解它也相当重要。
1、二极管并联限幅器电路图如下所示：
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2、二极管串联限幅电路如下图所示：
三、变频器控制电路组成
如图1所示，控制电路由以下电路组成：频率、电压的运算电路、主电路的
电压、电流检测电路、电动机的速度检测电路、将运算电路的控制信号进行放大
的驱动电路，以及逆变器和电动机的保护电路。
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在图1点划线内，无速度
检测电路为开环控制。在控制电路增加了速度检测电路，即增加速度指令，可以对异步电动
机的速度进行控制更精确的闭环控制。
1)运算电路将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算，决
定逆变器的输出电压、频率。
2)电压、电流检测电路
与主回路电位隔离检测电压、电流等。
3)驱动电路
为驱动主电路器件的电路，它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断。
4)I/0输入输出电路
为了变频器更好人机交互，变频器具有多种输入信号的输入(比如运行、多段速度运
行等)信号，还有各种内部参数的输出“比如电流、频率、保护动作驱动等)信号。
5)速度检测电路
以装在异步电动轴机上的速度检测器(TG、PLG等)的信号为速度信号，送入运算回路，
根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。
6)保护电路
检测主电路的电压、电流等，当发生过载或过电压等异常时，为了防止逆变器和异步
电动机损坏，使逆变器停止工作或抑制电压、电流值。
逆变器控制电路中的保护电路，可分为逆变器保护和异步电动机保护两种，保护功能
如下
四、变频器的HCPL-316J特性
HCPL-316J是由Agilent公司生产的一种IGBT门极驱动光耦合器，其内部
集成集电极发射极电压欠饱和检测电路及故障状态反馈电路，为驱动电路的可靠
工作提供了保障。其特性为：兼容CMOS/TYL电平；光隔离，故障状态反馈；开
关时间最大500ns；“软”IGBT关断；欠饱和检测及欠压锁定保护；过流保护功
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能；宽工作电压范围(15～30V)；用户可配置自动复位、自动关闭。DSP与该耦
合器结合实现IGBT的驱动，使得IGBTVCE欠饱和检测结构紧凑，低成本且易于
实现，同时满足了宽范围的安全与调节需要。
HCPL-316J保护功能的实现
HCPL-316J内置丰富的IGBT检测及保护功能，使驱动电路设计起来更加方
便，安全可靠。其中下面详述欠压锁定保护(UVLO)和过流保护两种保护功能的
工作原理：
(1)IGBT欠压锁定保护(UVLO)功能
在刚刚上电的过程中，芯片供电电压由0V逐渐上升到最大值。如果此时芯
片有输出会造成IGBT门极电压过低，那么它会工作在线性放大区。HCPL316J芯
片的欠压锁定保护的功能(UVLO)可以解决此问题。当VCC与VE之间的电压值小
于12V时，输出低电平，以防止IGBT工作在线性工作区造成发热过多进而烧毁。
示意图详见图1中含UVLO部分。
图1HCPL-316J内部原理图
(2)IGBT过流保护功能
HCPL-316J具有对IGBT的过流保护功能，它通过检测IGBT的导通压降来实施保护动作。
同样从图上可以看出，在其内部有固定的7V电平，在检测电路工作时，它将检测到的IGBT
C～E极两端的压降与内置的7V电平比较，当超过7V时，HCPL-316J芯片输出低电平关断
IGBT，同时，一个错误检测信号通过片内光耦反馈给输入侧，以便于采取相应的解决措施。
在IGBT关断时，其C～E极两端的电压必定是超过7V的，但此时，过流检测电路失效，
HCPL-316J芯片不会报故障信号。实际上，由于二极管的管压降，在IGBT的C～E极间电压
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不到7V时芯片就采取保护动作。
整个电路板的作用相当于一个光耦隔离放大电路。它的核心部分是芯片HCPL-316J，其中由
控制器(DSP-TMS320F2812)产生XPWM1及XCLEAR*信号输出给HCPL-316J，同时HCPL-316J
产生的IGBT故障信号FAULT*给控制器。同时在芯片的输出端接了由NPN和PNP组成的推挽
式输出电路,目的是为了提高输出电流能力，匹配IGBT驱动要求。
当HCPL-316J输出端VOUT输出为高电平时，推挽电路上管(T1)导通，下管(T2)截止，三
端稳压块LM7915输出端加在IGBT门极(VG1)上，IGBTVCE为15V，IGBT导通。当HCPL-316J
输出端VOUT输出为低电平时，上管(T1)截止，下管(T1)导通，VCE为-9V，IGBT关断。以上
就是IGBT的开通关断过程。