变频器电路原理分析

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对于变频器修理，深刻了解以下主要电路。主回路主要由整流电路、限流电路、滤波电路、制动电路、逆变电路和检测取样电路部分组成。图2.1是它的结构图。



- T4 _! t- n6 T9 d5 g; ^- ?, [1）驱动电路
3 Z! M0 r" K7 I( X, Q( ?
/ K6 D3 g$ E: w8 p2 J驱动电路是将主控电路中CPU产生的六个PWM信号，经光电隔离和放大后，作为逆变电路的换流器件（逆变模块）提供驱动信号。
5 D! y" ^: p6 p' e' d
' @0 F6 s9 U0 s  x* O2 I* ?/ O5 D对驱动电路的各种要求，因换流器件的不同而异。同时，一些开发商开发了许多适宜各种换流器件的专用驱动模块。有些品牌、型号的变频器直接采用专用驱动模块。但是，大部分的变频器采用驱动电路。从修理的角度考虑，这里介绍较典型的驱动电路。图2.2是较常见的驱动电路。

　
2 T/ P0 ~3 m3 j# b& P: m, C
8 ?* i1 G* g2 F驱动电路由隔离放大电路、驱动放大电路和驱动电路电源组成。三个上桥臂驱动电路是三个独*立驱动电源电路，三个下桥臂驱动电路是一个公共的驱动电源电路。
' b/ E* \+ K  t+ h$ T( N- n8 R
2）保护电路

7 _4 G3 H0 [* k5 z2 q当变频器出现异常时，为了使变频器因异常造成的损失减少到最小，甚至减少到零。每个品牌的变频器都很重视保护功能，都设法增加保护功能，提高保护功能的有效性。

在变频器保护功能的领域，厂商可谓使尽解数，作好文章。这样，也就形成了变频器保护电路的多样性和复杂性。有常规的检测保护电路，软件综合保护功能。有些变频器的驱动电路模块、智能功率模块、整流逆变组合模块等，内部都具有保护功能。

5 I# n6 p% O8 t- r% G8 G图2.4所示的电路是较典型的过流检测保护电路。由电流取样、信号隔离放大、信号放大输出三部分组成。
3 l/ x( ]/ U' \0 c) V. E. F
$ ~! C2 a) J# _' J9 ^9 x2 t. h3）开关电源电路
8 m- q; F$ {% _$ o, N
6 I; g' W2 y1 M- r* j* ]9 l开关电源电路向操作面板、主控板、驱动电路及风机等电路提供低压电源。图2.5富士G11型开关电源电路组成的结构图。

' U# B+ ^; u7 x  ]直流高压P端加到高频脉冲变压器初级端，开关调整管串接脉冲变压器另一个初级端后，再接到直流高压N端。开关管周期性地导通、截止，使初级直流电压换成矩形波。由脉冲变压器耦合到次级，再经整流滤波后，获得相应的直流输出电压。它又对输出电压取样比较，去控制脉冲调宽电路，以改变脉冲宽度的方式，使输出电压稳定。
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4）主控板上通信电路

当变频器由可编程（PLC）或上位计算机、人机界面等进行控制时，必须通过通信接口相互传递信号。图2.6是LG变频器的通讯接口电路。

" e  V$ w5 T& Y" a频器通信时，通常采用两线制的RS485接口。西门子变频器也是一样。两线分别用于传递和接收信号。变频器在接收到信号后传递信号之前，这两种信号都经过缓冲器A1701、75176B等集成电路，以保证良好的通信效果。

所以，变频器主控板上的通信接口电路主要是指这部分电路，还有信号的抗干扰电路。
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5）外部控制电路
5 n/ Y" [: P# b( n. C1 V* z
9 [- ^3 u* ~! Q& k2 |6 C' g变频器外部控制电路主要是指频率设定电压输入，频率设定电流输入、正转、反转、点动及停止运行控制，多档转速控制。频率设定电压（电流）输入信号通过变频器内的A/D转换电路进入CPU。其他一些控制通过变频器内输入电路的光耦隔离传递到CPU中。