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VFD-B型22kW变频器整机电路简介

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:变频器的整机电路由主电路、开关电源电路、电压/电流等检测电路、驱动电路、操作控制电路和MCU基本电路等6部分组成。MCU主板又与操作显示面板直接通信,受其控制并上传变频器的工作状态。MCU主板处理各种检测、保护报警、控制信号,属于低电压、微电流信号板,故障发生率相对较低,约占整机故障率的25%以下。此类标称值仅供参考,因为元件的外接电路,势必对测量值造成影响,维修当中以检测实际值为准。

VFD-B型22kW变频器整机电路简介

变频器的整机电路由主电路、开关电源电路、电压/电流等检测电路、驱动电路、操作控制电路和MCU基本电路等6部分组成。其中电源/驱动板电路包括开关电源电路、驱动电路,小功率变频器的主电路也一并安装于该电路板上。电压、电压、温度等检测的前置电路,也在这块电路板上。MCU主板包括操作控制电路、MCU基本工作条件电路,以及电压、电流、温度检测电路,各种故障报警和保护电路。MCU主板又与操作显示面板直接通信,受其控制并上传变频器的工作状态。

图3-18~图3-25是作者据该型号变频器产品实物测绘而成的电路原理图,是极为难得的电路维修资料。

图3-18~图3-20是电源/驱动板的电路原理图,为方便原理(信号流程)分析,将主电路也一并在图3-18中画出,包括晶闸管脉冲形成电路、开关电源电路、IGBT驱动电路、电流、电压、温度检测的前置电路、OC信号报警电路、散热风扇控制电路等,均在这块电路板上。电源/驱动板直接与主电路相联系,处理高电压、大电流信号,是故障多发区域,电源、驱动电路和逆变功率电路,在故障上也有密切的关联性,同时损坏的可能性较大,约占整机故障率的75%以上,这块电路板是维修中的重点,维修难度较小,必须掌握电力电子器件的工作特性和检修特点。

图3-21、图3-23、图3-24为MCU主板电路,包括电流、电压、模块温度等后级检测、故障报警信号形成电路,MCU基本工作条件电路和控制端子电路等。MCU主板处理各种检测、保护报警、控制信号,属于低电压、微电流信号板,故障发生率相对较低,约占整机故障率的25%以下。这是以微控制器为核心,由大量模拟(又称运放电路/运算放大器)IC和数字IC电路构成的电子电路,维修者必须具备一定的电子电路基础,及MCU工作状态的检测能力。

图3-22为操作显示面板电路图,将其排序于图3-19~图3-25之间,是为了按信号流程进行原理性分析。其一般由通信电路、译码电路和显示器驱动电路、数码显示器构成,故障率较低。作为一个显示与控制部件,生产厂家往往提供配件,整体代换的造价一般都能被用户所接受,维修量不太大。

图3-25为电源/驱动板和MCU主板之间的信号连接电缆——排线端子图。整机电源供应、整机各种检测与保护信号、控制信号的来龙去脉,均集中并标明在端子去向图上,这为故障检测带来很大的方便。随着维修经验的积累,必要时可以在信号端子上“动些手脚”,施加一些“人为信号”甚至变动一下电路的参数,达到高效检修和应急修复的目的。

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图3-18 VFD-B型22kW变频器主电路、晶闸管触发脉冲电路

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图3-19 VFD-B型22kW变频器开关电源电路、电流与温度检測前置电路

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图3-20 VFD-B型22kW变频器驱动电路

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图3-21 VFD-B型22kW变频器电流、电压等检測电路

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图3-22 VFD-B型22kW变频器操作显示面板电路(www.xing528.com)

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图3-23 VFD-B型22kW变频器MCU基本电路

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图3-24 VFD-B型22kW变频器控制端子电路

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图3-25 VFD-B型22kW变频器MCU主板、电源/驱动板端子信号去向图

在此对后续电路原理图中元件的标注先作一个说明,以便于读者读图时有所注意。变频器的控制电路板,随科技的进步其精密程度逐步提高,多采用双面或多面印制电路板,焊接元件(电阻、小容量电容、晶体管等)多为贴片元器件。

1)电阻元件的体积小到一定程度,无法在上面印出型号。这类电阻元件由数字万用表在线(并不拆除元件,在电路板上与真实电路连接的状态下)测得其阻值,标注为4.7k,或200R(其值为200Ω)。此类标称值仅供参考,因为元件的外接电路,势必对测量值造成影响,维修当中以检测实际值为准。

2)电阻元件的体积稍大,则由阿拉伯数字标出其电阻值,如472,1501(其值为4700Ω,1500Ω),或2000(其值为200Ω)。末位数字为0的个数,前几位为有效值。此类元件的标注,采用元件本体上的原有标注,其标称值一般是准确的;

3)排电阻的标注法。贴片排电阻的应用也比较常见。本机电路中,4元件排电阻应用较多(为5引线端元件,内含4只相同阻值的电阻。有一个公共引出端)。如R42182×4的标注,意为该排电阻的电路板标号为R42,相邻4只电阻元件一并画出,其电阻值各为1800Ω;同属一个排电阻内的元件,但为组成信号流程的方便,所画位置不一,如分别标注为4个R213∗,并在序号后加“∗”字,说明此4个相同标注的元件为同一只4元件排电阻器件。

4)小容量电容的标注。因体积小,制造厂家也无法在元件本体上标注型号。此类电容元件多并接于IC器件的供电端,起高频滤波、吸收干扰的作用,多为0.01μF或0.1μF,因在线容量的不易检测,有时只标出序号,(没有办法)省去容量的标注。

5)用于小信号电路的贴片二极管,封装形式多为三线端元件,内含两只小功率二极管,有一个公共引出端,其工作参数同1N4148类似。

6)贴片晶体管一般有两种,一种为用于小信号电路的,工作参数类似于9013、9012晶体管,一种用于驱动继电器的,工作参数类似于普通的8050、8550晶体管。5)、6)类器件,有的无法看清其标注,只标注序号,不标注型号。

7)一些元器件,因固定需要(如电解电容)涂以固体胶粘物,实在不易剔除,元器件序号被遮盖,故只标出元器件型号,不标注序号。

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