CHV系列變頻器驅(qū)動(dòng)板單元電路培訓(xùn)課件

1、CHV系列變頻器驅(qū)動(dòng)板單元電路培訓(xùn)主講：吳建安8/4/2022第1頁，共29頁。培訓(xùn)大綱1、單元電路組成2、輔助開關(guān)電源電路3、母線電壓檢測電路4、IGBT驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路5、可控硅控制電路6、直流風(fēng)扇運(yùn)行控制電路7、交流風(fēng)扇、接觸器控制電路8、輸出電流檢測電路9、轉(zhuǎn)速跟蹤電壓檢測電路10、缺相檢測電路11、溫度檢測電路第2頁，共29頁。1、CHV系列變頻器驅(qū)動(dòng)板單元電路組成第3頁，共29頁。2、輔助開關(guān)電源電路2.1 電路原理圖第4頁，共29頁。2、輔助開關(guān)電源電路2.2 電路說明與要求 電源采用單端反激式拓樸結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，成本低； 電路輸出有5V、+15V、-15V、24V及多路I

2、GBT驅(qū)動(dòng)電源；其中一般+15V為主反饋電源； 電源要求能在300V啟動(dòng)工作，能在350820V范圍內(nèi)輸出額定設(shè)計(jì)功率； 電源一般工作于能量完全傳輸方式，開關(guān)頻率一般為40kHz；其中5V、+15V、-15V要求穩(wěn)定誤差為5%，其它要求為10%。驅(qū)動(dòng)板可靠性的關(guān)鍵部分，驅(qū)動(dòng)板80%的故障為電源故障！第5頁，共29頁。3、母線電壓檢測電路3.1 電路原理圖1第6頁，共29頁。3、母線電壓檢測電路3.2 電路原理圖2第7頁，共29頁。3、母線電壓檢測電路3.3 電路1的說明與要求 電路為典型的差分放大電路，一般選R1=R2，R3=R4； 電路具有線性度好，檢測電壓范圍寬的優(yōu)點(diǎn)； 電路為非隔離方式，

3、原副邊阻抗小，為了滿足安規(guī)要求，一般R1和R2為多個(gè)電阻串聯(lián)，為兆歐級以上電阻； 由于電路采用大電阻橋接，故對運(yùn)放的要求高，須采用輸入偏置電流小(nA級)的運(yùn)放，以減小輸入偏置電流對線性度的影響。第8頁，共29頁。3、母線電壓檢測電路3.4 電路2的說明與要求 電路采用變壓器隔離傳輸，與輔助開關(guān)電源一起設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡單； 電路檢測線性度受變壓器漏感和二極管D3壓降的影響，較電路1而言，要差一些。 Vdc檢測一般與-15V為同一繞組。第9頁，共29頁。4、IGBT驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路4.1 電路原理圖1第10頁，共29頁。4、IGBT驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路4.2 電路原理圖2第11頁，共29頁。4、IGBT驅(qū)動(dòng)

4、與保護(hù)電路4.3 電路1說明與要求 電路采用HP3120實(shí)現(xiàn)對PWM信號的隔離傳輸與放大； 電路采用正負(fù)電源驅(qū)動(dòng)； 電路光耦采用差動(dòng)輸入，可有效防止直通驅(qū)動(dòng)信號； 電路副邊設(shè)有門極Vge過壓保護(hù)。第12頁，共29頁。4、IGBT驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路4.4 電路2說明與要求 電路采用PC929實(shí)現(xiàn)對PWM信號的隔離傳輸，后經(jīng)推挽管電流放大后驅(qū)動(dòng)IGBT； 電路采用正負(fù)電源驅(qū)動(dòng)； 電路光耦采用差動(dòng)輸入，可有效防止直通驅(qū)動(dòng)信號； 電路副邊設(shè)有門極Vge過壓保護(hù)及Vce過流保護(hù)； 電路發(fā)生Vce保護(hù)后能自動(dòng)封鎖驅(qū)動(dòng)信號，同時(shí)輸出故障信號。第13頁，共29頁。5、可控硅控制電路5.1 電路原理圖第14頁，共2

5、9頁。5、可控硅控制電路5.2 電路說明與要求 電路采用電平觸發(fā)方式，控制信號由軟件發(fā)出； 可控硅為電流驅(qū)動(dòng)型器件，R4為限流電阻；第15頁，共29頁。6、直流風(fēng)扇運(yùn)行控制電路6.1 電路原理圖第16頁，共29頁。7、交流風(fēng)扇、接觸器控制電路7.1 電路原理圖第17頁，共29頁。8、輸出電流檢測電路8.1 電路原理圖1第18頁，共29頁。8、輸出電流檢測電路8.2 電路原理圖第19頁，共29頁。8、輸出電流檢測電路8.3 電路1說明與要求 電路為典型的跟隨電路； 電路的輸入為霍爾的輸出信號，電流檢測的線性較好； 霍爾生產(chǎn)廠家一般在霍爾內(nèi)部的輸出端設(shè)有限流保護(hù)電路，電路參數(shù)設(shè)計(jì)時(shí)需考慮這一電路對

6、R1、R2分壓比的影響；第20頁，共29頁。8、輸出電流檢測電路8.4 電路2說明與要求 電路采用HP7840隔離，變頻器輸出電流的檢測通過分流器完成，受分流器精度的影響，電流的檢測精度稍差； 由于變頻器輸出的全部電流流經(jīng)分流器，過大的電流會(huì)使分流器的損耗按平方規(guī)律增加，因此本電路一般只適用于小功率變頻器。第21頁，共29頁。9、轉(zhuǎn)速跟蹤電壓檢測電路9.1 電路原理圖第22頁，共29頁。9、轉(zhuǎn)速跟蹤電壓檢測電路9.2 電路說明與要求 電路分兩部分，前級為差動(dòng)放大器，后級為帶滯環(huán)的過零比較器； 由于當(dāng)變頻器停止輸出時(shí)，電機(jī)感應(yīng)的電壓按指數(shù)規(guī)律衰減，有很長的時(shí)間會(huì)維持在幾伏的低壓狀態(tài)，因此本電路要

7、求能檢測出1V的電壓； 為保證對輸入信號的檢測精度，電路原副邊采用非隔離大電阻橋接方式； 由于電路靈敏度高和輸入阻抗高，電路易受工頻電磁場的干擾。第23頁，共29頁。10、缺相檢測電路10.1 電路原理圖第24頁，共29頁。10、缺相檢測電路10.2 電路說明與要求 電路利用三相整流無過零點(diǎn)，而單相整流則存在過零點(diǎn)的原理設(shè)計(jì)； 電路采用光耦隔離傳輸，當(dāng)輸入正常時(shí)PL為低電平，當(dāng)缺相時(shí)PL信號近似方波，當(dāng)?shù)綦姇r(shí)PL為高電平； 當(dāng)輸入嚴(yán)重欠壓時(shí)，光耦會(huì)工作于線性區(qū)； R1、R2、R3為降壓限流電阻，經(jīng)其降壓限流后，在R4兩端的電壓一般小于20V，D1D3可選取低壓二極管；第25頁，共29頁。11、溫度檢測電路11.1 電路原理圖第26頁，共29頁。11、溫度檢測電路11.2 電路說明與要求 電路為一簡單的電阻串聯(lián)分壓電路； RT1為隨溫度變化的熱敏電阻，其阻值為溫度的非線性函數(shù)，且溫度越高阻值越小(負(fù)溫度特性)； 可通過軟件曲線擬合或查表方式計(jì)算溫度。第27頁，共29頁。12、結(jié)束語 變頻器驅(qū)動(dòng)板單元電路為基本的模擬電路，原理較簡單，各個(gè)功能塊相互獨(dú)立； 變頻器驅(qū)動(dòng)板單元電路的難