变频器电路的电源系统.doc

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1、变频器电路的“电源系统”变频器的控制电路，要正常工作，需要一个的动力源，提供能源供应，开关电源，即是一个能量总仓库。开关电源要为驱动电路提供电源，控制IGBT的开通和截止；提供常规电流、电压、温度检测电路的+15V、-15V电源，CPU主板和操作显示面板所需的+5V工作电源；控制端子所需的24V电源，包含控制继电器线圈的24V供电，为几路电源，可称为电源系统的“主干”但仅有其上几路电源（可以称为本源电源），还是不够的，实际电路中，还据以上几路电源，“衍生”出更多的电源，从电源主干主分出的“枝节”，有的可以称之为基准电压源、将复位与电源功能合一的复位电源等等。做为一名维修者，光看到

2、“本源电源”，检修本源电源是不够的，还会学会检修“衍生电源”，才能使看自己的修理能力上到一个新的层次，才会发现，甚至一些疑难故障的形成，只是部分“衍生电源”失常而已，掌握这些“衍生电源”的检测方法，处理某些故障，便有了事半功倍的效果。下文以海利普HLPP001543型变频器的控制电源系统为例，看看究竟由哪几部分电路，构成了整个的电源系统。1、开关电源电路：图1：开关电源电路开关电源的供电，取自550V直流回路，经噪声滤波器引入至开关电源电路。功率开关管振荡逆变、脉冲变压器电压转换，完成直-交-直转换，取向多路低压直流电，供控制电路。本机电源电路是一个单端反激式电路，一次侧电路由开

3、关管、分流管等到元件组成，T19为开关管，采用功率三极管，这是一个电压、电流双闭环控制自激振荡电路，T20为T19的基极电流分流管，完成电压闭环控制，用于稳压稳定输出电压，晶体管T17用于电流闭环控制，用于限制T19的流通电流，起到限流和过载保护作用。开关（或脉冲）变压器二次侧的整流滤波电路，提供CPU主板和驱动板控制电路的+5V、=15V、-15V和12V控制端子供电，图1只画出二次侧电源电路的一部分，另一部分，则用于专门对驱动电路的电源供应，一般是分为6路，或合并于4路。见图2。2、驱动电路的6路供电电源和+5V*电源：图2驱动电路的输入、输出侧供电电路1）IGBT驱动电路的

4、六路供电电源：驱动电路的供电，一般也是由开关电源提供，本机电路由开关变压顺六个独立的二次绕组电压，经整流滤波，取得约25V的直流电压，供驱动IC的电源端子，25V电压再经R、Z稳压电路，分为+16V和-9V两路正、负电源，提供IGBT的正/负驱动/截止控制电流通路。+16V电源，用于驱动IGBT使之开通，-9V电源控制IGBT的截止。驱动IC实质上为光耦合器电路，输出侧由25V电源供给。输入侧发光二极管的供电，需另一个供电电源。2）驱动电路输入侧的+5V*电源：这算是第一路有点特殊的供电电源了。+5V*电源取自主板的+5V供电，变频器上电后的停机状态，测输出基本上接近+5V，晶体

5、三极管T16处于饱和状态，管压降仅为0.1V左右，输入、输出电压值近似相等。严格说来，这不是一路稳压电源，电路具有恒流源特性。R79、T80、Z7提供了T16的稳定Ib电流，电路的负载电压取决于负载电路的变化，但输出电流值近似恒定，保障驱动IC的输入侧内部发光二极管产生稳定的光电流，提高传输信号的陡峭度。变频器起动后，测输出电压变为4.2V左右。图2电路的软故障表现：1）当六路驱动电源的滤波电容如C6、C7电容的容量下降或失容时，对IGBT的驱动能力不足，造成空载或轻载时变频器运行正常，带一定负载后，IGBT导通内阻变大，管压降上升，电机振动剧烈，输出偏相、使、保护电路频报OC故

6、障等。此时检测驱动输出的触发信号和逆变功率电路，往往表现正常。2）当+5V*电源异常——通常由于T16断路或R79开路等故障，造成+5V*为零。六路驱动IC全部失去输入侧供电，驱动电路停止工作。此时CPU能正常发送触发脉冲，操作显示面板能正常显示输出频率，面板运行指示灯点亮，变频器表现出“正常工作”的状态，但测量U、V、W三输出端，无输出电压，电机不转。这也是论坛帖子中反映较多的变频器的一个故障现象，此种故障现象由+5V*电源异常所引起的机率是较大的。3、CPU（微控制器）所需的各路电源：图3CPU外围电源电路1）CPU的常规工作电源为+5V，CPU对电源的要求比较苛刻，要求不高

7、于5.3V和低于4.7V，开关电源输出的这一路电源也比较稳定。CPU内部数字和模拟电路的供电往往是独立的，以避免产生相互干扰。相关电源引入脚应有+5V的稳定供电；2）CPU的“复位电源”，这是第2路较为特殊的电源，变频器上电瞬间，由U1产生一个“瞬态”低电平的脉冲信号，然后恢复+5V的“常规”电压值。U1为专用CPU复位芯片，兼有“看门狗”功能，对CPU的供电电压有监视功能，当电压下降至某一阀值时导致CPU程序紊乱时，输出复位信号，强制CPU复位（处于工作停止状态）；3）CPU还