變頻器維修之A316J驅(qū)動(dòng)電路的檢修

1、華工自動(dòng)化研究生工作站與聯(lián)合堵養(yǎng)基地廣東容濟(jì)機(jī)電科技有限公司變頻器維修之 A316J （ HCPL-316J ）驅(qū)動(dòng)電路的檢修下圖畫出了阿爾法變頻器 U相上下臂IGBT的驅(qū)動(dòng)電路，每相下臂IGBT的驅(qū)動(dòng)電路其實(shí) 是共用D51 E32直流電源的。驅(qū)動(dòng)供電也由穩(wěn)壓電路分為 +15V和-7.2V兩路電源，以形成 對(duì)IGBT供電的+15V激勵(lì)電壓回路和-7.2V的截止電壓回路。驅(qū)動(dòng)IC（A316J）的左側(cè)引腳為 輸入側(cè)電路，右側(cè)引腳為輸出側(cè)電路。無(wú)論是脈沖信號(hào)還是0C故障信號(hào)，都由內(nèi)部光耦合器電路相隔離。由PC929相比，因內(nèi)部已有對(duì) 0C信號(hào)的隔離，可省去外接光耦合器，并且 脈沖信號(hào)、0C信號(hào)和故障

2、復(fù)位信號(hào)可經(jīng)控制端子 CNN1直接與CPU脈沖輸出引腳相連。在有 的變頻器電路中，僅是下三臂IGBT驅(qū)動(dòng)電路采用A316J,上三管采用TLP250等。UH£ 3¥cc2 13 A1 2 ViirYc 12 A1 1 VilftDE»T 141 ; ：i卜看«IJ A FAH.TWLEIE* 15 A7 LEN«>-* A.0 L£W-We ID 71 4 simaX廣東容濟(jì)機(jī)電科技肓愎公吉華丁 口動(dòng)化硏究牛T作站三lEjwiai培養(yǎng)皐地k | n 4MK3 IpH|eS siEX宀 二T占丁Z3?.ar4上J' 9 Wd

3、H 曲 13 A! 2 Vi irIo 12 O：1 Vin*DEII U O|'5Ki16 nii.1縣 15 Aj 7 LEM«¥« P A| E LEM-g io Ai 4 GNE中國(guó)變頻器纟隹修技術(shù)H13L Jm 盤 szxn 020-3/204416圖-1阿爾法變頻器驅(qū)動(dòng)電路一、電路工作原理簡(jiǎn)述（以 U上臂IGBT驅(qū)動(dòng)電路為例）：U31 （A316J）的輸入側(cè)的供電為+5V,由CPL主板來的正向脈沖信號(hào)輸入到 3腳，經(jīng)2腳 到地形成輸入信號(hào)通路； U31本身可能產(chǎn)生的 OC信號(hào)由5腳經(jīng)CNN侑E線端子返回 CPU從 CPU來的復(fù)位控制信號(hào)也由 C

4、NN端子輸入到U31的6腳。整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路中的六塊驅(qū)動(dòng) IC，恫" Longi. com. cn 工控產(chǎn)品維修與技術(shù)培訓(xùn)中心 020772CM4W （30線）2華工自動(dòng)化研究生工件沖與聯(lián)舍培養(yǎng)基地廣東容濟(jì)機(jī)電科技有限公司其0C信號(hào)和復(fù)位信號(hào)端是并聯(lián)的，即檢測(cè)到任一臂 IGBT有過流故障時(shí)，都將 0C故障信號(hào) 以或輸入方式，輸入到 CPU而從CPU來的故障復(fù)位信號(hào)，也同時(shí)加到六片 A316的6腳，將 整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路一同復(fù)位。驅(qū)動(dòng)脈沖從A316J的11腳輸出，經(jīng)R74 R75柵極電阻引入到模塊內(nèi)部IGBT的G極。R77為柵極旁路電阻，Z34 Z35為柵、射極正負(fù)偏壓嵌位穩(wěn)壓管，保護(hù)IGBT的

5、輸入回路的安全。A316J的14腳外電路與16腳引線并接于IGBT的C E極，構(gòu)成IGBT管壓降檢測(cè)電路，電路僅由R72 D61 C46三只元件構(gòu)成，C48吸收瞬態(tài)干擾，避免誤保護(hù)動(dòng)作出現(xiàn)。在 11腳 輸出高電平驅(qū)動(dòng)電壓期間，IGBT1的導(dǎo)通，使D61正偏導(dǎo)通，將b點(diǎn)電位嵌制于0V驅(qū)動(dòng)供電 電位上。U31的14腳輸入一個(gè)“ IGBT良好開通”的低電平信號(hào)，驅(qū)動(dòng)脈沖被正常傳輸；因 過流或IGBT低效或損壞時(shí)，b、c兩點(diǎn)間電壓異常升高，D61反偏截止失去低電平嵌位作用， 14腳為高電平狀態(tài)，U31內(nèi)部IGBT保護(hù)電路起控，將脈沖信號(hào)傳輸通道鎖定，同時(shí)令5腳輸出一個(gè)低電平的 0C信號(hào)，通知 CPU直

6、到6腳輸入一個(gè)CPU來的低電平復(fù)位信號(hào)后，U31的故障鎖定狀態(tài)才被解除。、檢修步驟和方法：根據(jù)驅(qū)動(dòng)電路相關(guān)的故障特征，可以有的放矢地進(jìn)行檢查和修復(fù)了。1、小功率變頻器，逆變輸出電路采用集成型（一體化）模塊，引腳較多，而且直接焊接于電源/驅(qū)動(dòng)板上。在對(duì)驅(qū)動(dòng)電路上電進(jìn)行電壓檢測(cè)前，必須先行切斷逆變模塊的供電，待驅(qū)動(dòng)電路檢修完畢后，再將逆變模塊的供電恢復(fù)！用壁紙刀或鋼鋸條將上冬a點(diǎn)切開一個(gè)2mm以上的缺口，印刷線路板多為雙面的，應(yīng)將線路板兩面的銅箔條各切開一個(gè)口子。切完后，測(cè)量一下從P供電線到逆變模塊的P供電引入端子，呈現(xiàn)較大電阻后，再行上電。切忌在只切斷一面的銅箔而另一面銅箔仍舊相連的狀態(tài)、上電，

7、避免測(cè)量不慎或驅(qū)動(dòng)電路存在故障而造成IGBT的損壞！2、電路靜態(tài)測(cè)量（操作控制在停機(jī)狀態(tài)）：輸入側(cè)電路（A316J的4腳為OV電位點(diǎn)）：3、4腳之間有+5V的供由引入；1腳信號(hào)輸入端為接訴 0V的低由平。5、6腳為接訴+5V的高電平。說明A316J輸入端靜態(tài)工作點(diǎn)基本正常。A、若測(cè)得1 腳有1V （比如+5V）以上的高由平信號(hào)輸入，檢杳 CNN1端子 10到CPI脈沖輸出腳的脈沖信號(hào)傳輸通道，排除其故障；B若測(cè)得0C信號(hào)輸出腳6腳，為1V以下低電平，加熱焊點(diǎn)，用細(xì)鋼針挑開 A316J的6 腳與線路板的連接，原測(cè)量點(diǎn)電壓上升為 +5V,說明6腳內(nèi)部DMO管子短路，更換A316J。 測(cè)量點(diǎn)仍為低電

8、平，檢查 A316J的6腳至CPU引腳的相關(guān)電路，直到6腳電壓值恢復(fù)+5V的 正常值為止；C若測(cè)得RST信號(hào)輸入腳5腳為1V以下低電平，加熱焊點(diǎn)，用針挑開5腳與線路板的 連接，原測(cè)量點(diǎn)電壓上升為+5V,說明A316的5腳內(nèi)部電路損壞，更換A316J;仍為低電平， 檢查CPL主板電路。輸出側(cè)電路（以 16腳為O電位點(diǎn)）：A、先檢查+15V -7.2V的驅(qū)動(dòng)供電電源是否正常。若無(wú)負(fù)壓，檢查穩(wěn)壓電路并排除；測(cè)得輸出電壓偏低，A316有異常溫升，脫開柵極電阻R74,供電電壓正常，為模塊內(nèi)部IGBT的G E結(jié)漏電損壞，更換模塊；供電電壓仍低，挑開A316的12/13腳，供電電壓恢復(fù)為正常值，更換A316

9、J;B測(cè)量UG UE端子電壓應(yīng)為-7V左右。測(cè)得負(fù)壓僅為3V以下，測(cè)得柵極電阻上有電壓降，說明模塊內(nèi)部IGBT的G E結(jié)漏電損壞，更換逆變模塊：測(cè)得柵極電阻上電壓降為OV更換A316J;C 檢查R74 R75 Z34 Z35 R77等IGBT柵控回路元件，確保其正常。3、電路的動(dòng)態(tài)檢測(cè)：A、從三相供電電路中找到 b、c、e、f點(diǎn)，并將b、c點(diǎn)和e、f點(diǎn)分別短接，以屏蔽驅(qū) 動(dòng)IC中IGBT保護(hù)電路OC故障報(bào)警功能，令CPU!出六路脈沖信號(hào)；B配合操作顯示面板的啟/停操作，可測(cè)出正常狀態(tài)下的驅(qū)動(dòng)電路的輸入、輸出電壓值（數(shù)字表測(cè)得），見表4-5 :在線啟/停狀態(tài)下對(duì) A316J輸入/輸出信號(hào)電壓的測(cè)

10、量值輸入信號(hào)電壓直流電壓檔/停止直流電壓檔/啟動(dòng)交流電壓檔/停止交流電壓檔/啟動(dòng)A316J的2、3腳之間約0V0.4V左右0V約 0.7V輸出信號(hào)電壓UG UE端子電壓-7V約+4V0V約14V注:各機(jī)型所測(cè)驅(qū)動(dòng)脈沖的輸出信號(hào)電壓應(yīng)相差不大，但輸入電壓值因各種因素的不同，可能有較大差異，但以動(dòng)、靜態(tài)電壓值的顯著變化來判斷故障所在就行了。顯然，用交流電壓檔，測(cè)量數(shù)值變化更為顯著。a、檢測(cè)A316J的1、2腳之間輸入信號(hào)無(wú)變化，檢查 CPU至 A316J的輸入信號(hào)通路，并 將故障排除；b、若檢測(cè)輸入信號(hào)正常，檢測(cè) UG UE端子電壓，正常時(shí)交流電壓值約為 14V左右；檢 測(cè)輸出電壓偏低，同時(shí)測(cè)量+15V供電電壓低落，為電源帶負(fù)載能力不足，排除電源故障； 檢 查電源無(wú)故障，可能為A316J內(nèi)部輸出管低效，導(dǎo)通內(nèi)阻變大，更換 AJ316o4、檢查六路驅(qū)動(dòng)脈沖電壓幅度都正