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英威腾INVT-P9/1.5KW变频器开关电源电路图说

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    在变频器电路中,逆变电路、脉冲放大和驱动电路及电源电路的故障率是较高的。如操作面板无显示、控制端子无电压等,故障大多发生在开关电源电路中。开关电源电路提供变频器的整机控制用电,是变频器工作的先决条件。

    本机的开关电源与其他变频器相比,在取用主直流回路电源的方式上有所不同。一般情况下,开关电源的输入电源直接取自主直流回路的530V电压(即P、N两端),而本机取用了直流回路的储能电容E21两端的电压,即一半的直流电压,作为输入电源。这使得开关电源电路本身对元器件的耐压要求降低了,尤其是对电源开关管的耐压要求和对开关变压器的绝缘强度要求降低了,在一定程度上,电路的安全系数有所提高。但在维修当中应予以注意:在独立检修电源/驱动板故障时,如贸然引入主直流回路的电压,将导致开关电源的损坏。

    开关变压器的一次振荡开关电路,主要由专用振荡芯片U1(UC3844B)、开关管(场效应晶体管)M1-K2225及附属元件构成。U1及相关元件做成了一个5引脚的单元电路板,通过AJ1焊接端子引入到电源/驱动电路板上。先介绍一下UC3844B的各引脚功能:7、5脚为正、负电源供电脚;1脚为误差放大器输出端,1、2脚之间的阻容反馈网络,与内部电路构成闭环调节器;2脚为误差放大器反相输入端,该端接由输出电压回路来的反馈信号;3脚为电流检测比较器输入端,该端接电流或电压检测信号,以实现过电流和过电压保护;4脚为振荡定时元件接入端;8脚为基准电压输出端子,能提供标准5V电压供振荡定时回路;6脚为振荡信号输出端,经一外接电阻直接驱动电源开关管。

    电路原理简述如下:主直流回路a点的电压经变压器的一次绕组接入开关管M1的漏极,以形成工作电流的通路;同时也经R86~R70等电阻降压引入到U1的7脚,提供本电路的起振电流和电压。电路起振后,开关管流过一次绕组的电流,在自供电绕组中产生感应电压,经D12、E19

    整流和滤波,为U1提供工作电源;由M1源极上串联的3只电流采样电阻,将电流信号转化电压信号输入U1的3脚;反馈电压输入信号,是来自驱动电源的一个绕组,经AR1、AR2、AR3引入到U1的2脚的。此处的反馈电压来源与其他变频器的开关电源的反馈电压引入又有所不同。当驱动电压升高(当然其他支路的供电电压也相应升高)到一定值时,会导致AZ1击穿,此信号会叠加在电流采样信号上,电路将实施限流与保护动作;U1的6脚输出的开关脉冲经AR4、AR6加到M1的栅极上,并联D1是为了提高M1的截止速度。

    1脚与8脚之间有一个上电软起动电路。上电瞬间,因反馈电压还未建立,U1内部误差放大器的输出端(U1的1脚)将输出一个高电平的误差电压,在此电压作用下,U1的6脚输出脉冲占空比过大的结果,会造成二次负载绕组输出电压过冲,危及开关和二次负载电路的安全。由AR11、AR10、AQ1构成的电路,在上电瞬间,AE1充电形成AQ1的导通电流,将U1内部误差放大器的输出电压接至较低的幅值。随着AE1的充电电压建立,U1的1脚电压逐渐升高,输出电压才相应升高。U1的2脚反馈电压也逐渐建立后,AE1充电结束,AQ1截止,电路软起动过程结束。

    开关变压器除提供了4路驱动供电外,还提供一路24V电源,该电源除提供数字控制端子的24V电压,还提供充电继电器和散热风扇的供电;提供+15V、-15V的故障检测和保护电路等的供电。看一下5V供电的绕组,D1、D2并联整流、E13滤波,再经7805CT稳压处理,供CPU及附属电路供电。D16、R29等负压整流滤波输出电路,也采用此一绕组的电源,此负压经后续电路稍加处理,送入CPU,用作主直流回路的电压检测,为变频器实施过电压、欠电压保护提供依据,在别的机型中,还作为三相输入电压、主直流回路电压的显示之用。此负压回路的原理,稍后在东元变频器开关电路图说中详叙,这其中牵扯了一个电压检测的“大机密”。

点击次数:  更新时间:2021-03-28 09:54:28  【打印此页】  【关闭