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VFD-B型22kW变频器的主电路、主电路附件板、电源/驱动板电路原理简述
    (1)主电路。R、S、T电源输入端子并联有压敏电阻和电容器元件,用于吸收电网侧的有害电压毛刺,形成三相整流电路的过电压保护屏障。3只半控桥模块(每只模块内含单向晶闸管1只,整流二极管1只),组成可控桥式整流电路,变频器上电后,3只晶闸管在何时开通,是受MCU输出信号控制的。
    在变频器上电初始期间,整流模块内部的3只单向晶闸管器件,处于截止状态。此时R相交流正半波电压,经Dl(2只串联整流二极管)、限流功率电阻R1/R4、整流模块下臂二极管形成整流回路,整流电压经内置直流电抗器L为储能电容充电,因R1/R4限流作用,储能电容两端(P。、N端)直流电压随电容充电逐渐建立,至额定电压530V的80%以上时,开关电源电路(见图1-11)开始起振工作,MCU器件自检结束(系统运行正常,未发现故障信号存在时),由MCU主板排线端子DJPI的23脚输出一个低电平(或称OV电平或地电平,针对MCU的+5V供电而言)控制信号,光耦合器件DPH7导通,主电路单向晶闸管得到触发脉冲而导通,由Dl、R1/R4组成的预充电(或称限流充电)电踣的任务结束,半控整流桥电路“变为”三相桥式整流电路,将整流所得的六波头300Hz电压经储能电容变为较为平滑的530V直流电压,供后级逆变功率电路,变频器由此进入工作待机状态。
    限流电阻R2、R3和发光二极管指示灯DSP1组成直流电压指示电路,上电后,DSPI即点亮,一是指示预充电电路工作正常,二是停电后,指示储能电容的放电状态,在指示灯点亮期间,说明储能电容器上还有残余电压,不得拆装机器,以免遭到电击。
    直流回路的储能(滤波)电容,选用额定电压值一般为DC400V,为满足耐压的要求,通常为两只电容器串联应用,为满足容量要求,多组串联电容又并联使用。电容器两端通常并联电阻,起到均压作用,停电时,加速电容器内部残余电荷的泄放速度。
    逆变功率电路,由3只双管IGBT功率模块组成,在驱动电路输入的6路脉冲信号驱动下,6只IGBT依序导通与截止(如U相上臂IGBT与W相下臂IGBT同时开通,与外部电动机绕组一起,形成U相正半波电流通路),将DC530V电源,逆变为三相频率和电压可变的交流电源,输出至U、V、W输出端。
    小功率变频器是用小阻值功率电阻作为电流采样器件串接于输出端,从电流采样电阻上取得电流裣测信号。中、大功率变频器,是采用霍尔元件和精密运放电路,以电磁感应方式,取出输出电流信号,输入后级电流检测信号电路。晶闸管触发电路的工作原理,后文有详述。
    (2)开关电源电路。采用专用PWM脉冲形成芯片,生成振荡脉冲,经推动变压器DT2转换成两路同相脉冲信号,分别驱动功率开关管DQ19、D020,与开关变压器DT1一起,形成多路逆变交流电压输出,经整流后,形成控制电路和驱动电路的各路稳定直流供电。振荡芯片外围电路、输出电压采样电路等构成保护和稳压控制环节,请参见后文详述。
    散热风扇的供电,系由开关电源输出的+24V,经由DQ24、DQ25、DQ26三只晶体管组成的控制电路,输出至DFNI、DFN2外接风扇端子的。模块温度信号由负温度系数热敏电阻取出,常温时电阻值为10kΩ,温度升高时电阻值下降,将温度变化转化为信号电压,从DJPI的19端子输出至MCU主板。风扇的运转模式可由参数进行可编程设定(可分别运转为1)为上电后即运转、起动后运转、温度到达设定值时运转等模式。DJPI端子的25脚变为高电平(或为+5V,针对+5V的负端/地端/OV/地电平而言)时,风扇得电运转,低电平,风扇运转停止;
    由电流互感器CSI~CS3来的电流检测信号,经主电路附件板J1*端子、电源/驱动板的DJ2端子引入,由DU1(TL0741四运放)运放电路处理,送后级电流检测电路。
    (3)驱动电路。后文电路有详述,此处从略。
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