变频器维修之驱动IC的分类和脱离主回路试机的一些办法

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1、变频器维修之驱动IC的分类和脱离主回路试机的一些办法(2011/03/2212:13)一、各类驱动IC的区别：   变频器驱动电路的核心元器件是驱动IC，常用型号有TLP250、A3120、PC923、PC929、A316J等。驱动IC实质上是光耦器件的一种，采用光耦器件的目的，一是实现对耦输入、输出侧不同供电回路的隔离，二是输出侧有一定的功率驱动能力，是兼有电气隔离和功率放大两种作用的。   普通四线端光耦器件，如PC817等，内部电路由一只输入发光二极管与输出光敏三极管构成，在输入侧有了输入电流（典型应用值5—10mA）通路后，输出侧三极管

2、产生被激发光电子而导通。主要有开关量信号的传输，如变频器的数字信号控制端子，多采用此类光电耦合器。    作为驱动IC的光耦器件，在结构上比PC817稍微复杂一些，输出级多由射极输出到补放大器构成，如TLP250、A3120、PC923等，输出级由V1、V2两级射极互补电路组成。V1导通将VCC正供电电压经输出6、7脚加到IGBT的栅射结上，提供IGBT开通的驱动电流。如果把IGBT的栅射结看作是一只电容的话，则V1导通提供了IGBT栅射结电容的充电电流，令其开通；而V2的导通，则将输出6、7脚拉为GND地电平或负供电电压，提供所驱动IGBT栅

3、射结电容的电荷泄放通道，令其快速截止。工作中V1、V2两管交替导通，实施对IGBT的开通与截止控制。需要说明的是，对此驱动电路的供电往往采用+15V、-7.5V的正负双电源，以增强其控制能力。作为驱动IC的光耦器件，在结构上比PC817稍微复杂一些，输出级多由射极输出到补放大器构成，如TLP250、A3120、PC923等，输出级由V1、V2两级射极互补电路组成。V1导通将VCC正供电电压经输出6、7脚加到IGBT的栅射结上，提供IGBT开通的驱动电流。如果把IGBT的栅射结看作是一只电容的话，则V1导通提供了IGBT栅射结电容的充电电流，令其

4、开通；而V2的导通，则将输出6、7脚拉为GND地电平或负供电电压，提供所驱动IGBT栅射结电容的电荷泄放通道，令其快速截止。工作中V1、V2两管交替导通，实施对IGBT的开通与截止控制。需要说明的是，对此驱动电路的供电往往采用+15V、-7.5V的正负双电源，以增强其控制能力。PC929则在TLP250、A3120、PC923等的电路结构基础上，又添加了IGBT保护电路，又称为IGBT导通管压降检测电路，主要承担对IGBT的过流、短路的快速保护。大家知道，在变频器U、V、W输出回路中，已经串接了两只或三只电流互感器（由霍尔元件采集电流信号并经放

5、大电路所处理），其输出信号经后级电路分别处理成模拟和开关量信号，送入CPU，进行电流显示、输出控制、启动和运行过程的自动调速限流控制和过载保护等。但电流互感器电路往往具有较大的时间常数，不能对IGBT实施μs级快速保护，事实上，对IGBT实施过载和短路保护，在一定程度上，是依赖于PC929、A316J等驱动IC的。因为IGBT导通时管压降切实反映了IGBT的工作状态，利用IGBT的导能管压降信号，实施对IGBT的过电流检测，即能有效实施对IGBT的快速过流保护。IGBT管子是双级型器件和场效应器件的有机结合，集电极与发射极构成输出电流通路，具有

6、一定的导通内阻。当IGBT工作于额定电流以内时，正常的导通管压降应该小于3V，当过流近于2倍时，则过载电流在其导通内阻上形成较大压降，使管压降上升为7V左右。由于电子器件的过载能力较差，允许过载时间较短，保护动作愈快愈好。检测IGBT的导通管压降信号对IGBT进行截止和保护控制，便成为最有效的，也是在变频器驱动电路中最为广泛采用的一种手段。与PC923相比，PC929（上图）多出了IGBT保护电路，9脚与外接元件一起，并接于所驱动IGBT的C、E极上，检测IGBT的导通管压降信号，在IGBT因过流导致管压降信号上升为7V以上时，其8脚内部三极管

7、V3导通，将OC、SC信号因外接光耦隔离，送入CPU。变频器报出OC信号，并停机保护。   可PC929的电路结构可以看出，OC报警电路的V3与输出侧电路是有直接电气联系的，是强电侧，须经光耦隔离才能将OC信号送入CPU。假设将传送OC信号的光耦也集成于驱动IC内部，则驱动IC的OC信号输出脚，便可以直接与CPU引脚相联系了。那么驱动IC中的A316J便能完成这一任务了。   A316的内部电路结构见下图。由CPU来的PWM脉冲信号经1、2脚输入，经内部光电耦合器LED1隔离、接口电路和功率输出电路，由11脚输出，驱动IGBT；14、16脚外接

8、元件与内部电路构成IGBT管压降检测电路，IGBT保护电路动作时，LED2光电耦合器将OC信号传送到输入侧，由6脚输出，送入CPU。   比较其它驱动