低压变频器--主电源板分析报告 2.doc

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1、主电源板DBP002V1.1分析报告主电源板在变频器中起着中间纽带作用，为其他电路板提供工作电源，为驱动板提供驱动信号并将反馈信号上传给主板，接收主板发出的控制信号，并将各种模拟量电压电流信号，保护信号等传递给主板。主电源板电路大致分为：电源电路，电流采样处理电路，PWM信号电平转换电路，输入缺相保护电路。电源电路是电源板的核心部分，从变频器的正负母线取电540V（380V交流整流后得到）作为初始电源。取电电路如图1所示，X12或X13为电压接入点（注意母线电压的正负），然后经过C39电容滤波，C39采用的是CBB81224J/1200V薄膜

2、电容(，J代表误差度，耐压值为1200V），然后接入到了变压器的12引脚，同时在12引脚处还并联了RCD吸收电路，然后是场效应管，通过场效应管的开通与关断来在变压器上形成感应电动势，而场效应管的开通与关断则是通过其栅极型号G来控制的，该信号来自电源控制板的UC3844输出的占空比可调的方波信号。占空比的调节是通过一路15V信号的反馈来调节的。本电路又分几块：上电切换电路，RCD吸收电路，变压器隔离变换电路，母线电压隔离采样电路。上电切换电路：上电切换电路是连接在正负母线之间的，当母线上电后，电源控制板UC3844芯片的电源经母线电压上多只电阻

3、串并联(电阻计算75/3*8=200K)限流后给电解电容充电，充电时间约为3S左右（这个时间是由实验测出来的，具体计算需要考虑很多的因素，不好计算），当电容上电压VG+充至17V时，与其并联的稳压二极管（ZMM18稳压值16.8-19.1V）击穿稳压，供给UC3844工作，UC3844开始输出控制信号。由于要提供工作电流，电解电容就会放电，电压会下降。当其输出控制信号后，就会使得次级辅助绕组电路产生直流电压，从而切换至由该辅助绕组给芯片3844供电，但必须保证要在电解电容上的电压降至芯片3844欠压之前完成切换，否则变压器的次级绕组电压就不能

4、建立，UC3844进入打嗝状态。RCD吸收电路：在变压器的初级绕组回路中，由于电源采用反激电路拓扑（反激变压器的初次级相位是相反的）工作方式，变压器的初级漏感较大，当场效应管关断时，会在D脚产生较高的尖峰电压，如不采取吸收措施，会由于过压而损坏场效应管。RCD吸收电路有效的抑制了电压尖峰，使得场效应管工作在安全电压之。通过54K等效电阻与C41（103M/2K=0.01uF，耐压2KV）并联后再串联一个D11（SF600）变压器隔离变换电路，变压器的初次级绕制为反激变压器模式，工作时，场效应管导通，初级绕组作为电感储存能量，次级因为有二极管反

5、向截止不工作。场效应管关断，初级绕组中电感能量通过电磁感应传递到次级绕组，次级绕组回路形成，从而输出工作电压。次级有10个电压绕组，均通过二极管单管整流滤波，形成稳定的直流电压。由于负载变化或母线电压变化，会导致输出电压的变化，所以该电路采样15V绕组电压信号反馈给电源控制板，实时根据输出电压的变化调整UC3844输出信号的占空比，保证输出绕组的电压稳定。母线电压给里采样电路：母线电压由于电压值较高，一般需降压隔离后才传给主板。本电路采用变压器隔离方式，利用次级的-15V绕组产生的正激电压信号，经二极管单管整流滤波，电阻分压后作为母线电压采样

6、信号送至主板。电流采样电路利用电流传感器（电流转电压型400A-4V）采集变频器输出的电流，并将电流转变成电压信号传至该电路。经电阻分压后幅值2V（阻值计算8.2K与8.21K；可知是将输入电压减小了一半），通过一级运放跟随输出（起缓冲、隔离、提高带载能力的作用），然后经过RC滤波，U相和V相电流信号经此处理后送至主板，同时两路电流信号经运放反相加法器电路合成W相电流信号：.三相电流信号通过由运放及二极管，电阻组成的精密整流电路合成一6脉波的直流电压信号，该信号传给主板，同时与比较器的基准电压值比较输出一电平信号，送至主板作为硬件过流的判定依

7、据。分析这种电路，首先要判断运放输入端是正相还是反相输入，以便在上电瞬间判断关键点的电平，为判断二极管的导通与关断做好准备，上图中为N3C为反相输入，所以N3C输出端与输入端IV1电位相反。在IV1正半周时，（1）一路信号通过R60到达N3B反相器，由正半周波形转变成负半周波形；Uo21=-IV1（2）D1导通D2截止，Uo1=0V；所有Uo2=-IV1。在IV1负半周时，（1）一路信号通过R60到达N3B反相器，由正半周波形转变成负半周波形；Uo21=——IV1（2）D2导通D1截止，Uo1=-IV1，Uo1又通过10K电阻与N3B构成反相

8、放大器，Uo22=2IV1；所以Uo2=IV1。U、V、W三路信号叠加，合成一路6脉冲的直流电压信号，然后又经过一个反相运放将负的信号转换成正信号，并分为两路信号：