KV1900型11kW变频器的控制端子电路解析

小李：控制端子为典型的弱电控制电路，不那么容易损坏吧？

咸工：也不尽然啊。由于（因操作人员不慎）容易从端子配线引入危险高电压，有一定的故障率啊。

（1）数字信号输入、输出端子电路（见图8-23）

图8-23 KV1900型11kW变频器的控制端子电路

变频器的控制端子完成对变频器的起动、停止、复位、多段速运行等操作，可称为运行操作；使用给定电压或电流信号完成输出频率调节，称为调速操作；此外，还输出表征着变频器工作状态的开关量信号和模拟量信号（如转速信号），称为输出控制信号。

图8-23电路的左上部分和右上部分电路是数字信号输入、输出电路。数字端子控制电源（又称为辅助电源）从开关电源输出的24V取得。该电源也从24V、COM数字公共端子输出，供外接仪表取用。数字输入端子电路光耦合器P1～P6的输入侧，由外部连接控制电路和24V电源形成其输入工作电流的通路，由此产生控制信号，再由光耦合器的输出端，送往MCU引脚。

MCU（U1）的61脚输出的开关量信号，先经光耦合器P7隔离后，再由晶体管T2放大，形成开路集电极输出信号，由Y端输出；MCU的64脚输出的开关量信号，先经光耦合器P9隔离后，再由晶体管T7驱动继电器K1，由TA、TB、TC3个端子，形成接点信号输出。

MCU的2、48脚两引脚输出的为充电接触器、散热风扇控制信号，在相关电路已有介绍，此处从略。

从MCU的63脚输出的为脉冲信号，其输出内容可由参数进行可编程设定，如设定为输出频率，则输出对应实际输出频率的脉冲信号（输出为占空比固定但频率可变的脉冲信号），供外接频率计，监测输出频率之用。

（2）模拟信号输入、输出端子电路(www.xing528.com)

图8-23电路的右下端电路部分是模拟信号输入、输出端子电路。左下端为+10V（标记为VRF）辅助电源电路。

（+10V调速电源）这是一个简易的由限流降压电阻和稳压管组成的+10V稳压电路。由开关电源电路输出的+15V电源，经R52、R121降压限流、10V稳压二极管D12稳压，得到+10V端子辅助电源，从VRF端子输出，一般供外接调速电位器的供电，实现对输出频率的调节。

（可编程模拟信号输出电路）实际上这仍是一个脉冲输出电路，但是输出为PWM脉冲（频率固定但占空比可变），其输出内容也可由参数设定。MCU芯片1脚输出的PWM脉冲信号，经反相放大器U7进行放大，输出为0～10V以内的模拟电压信号，由AM端子输出，供外接指针式10V电压表头，显示变频器的工作状态。

（模拟信号输入电路）模拟信号输入电路，由U11内部2组放大器与外围电路组成的电压跟随器构成，输入0～10V/5V的频率调节信号，先经L6滤除干扰信号，再由电阻R26、R25分压衰减为0～5V调速信号——适应MCU的信号电压输入范围后，输入电压跟随器的同相端，经电压跟随后由输出端输出，送入MCU的7脚（模拟信号输入端）。拨码开关BZ1用于输入0～10/0～5V的切换控制，当输入为0～5V调速电压时，需使BZ1闭合，短接R26，使输入U11同相输入端3脚的电压范围为0～5V。

0～10/20mA电流调速信号由I端子进入，先经L7滤除干扰，再在负载电阻R110、R109（串联电阻值为500Ω）上，转化为0～5V的电压信号，送入后级电压跟随器电路，经“隔离缓冲”处理后，送入MCU的9脚（模拟信号输入端），在MCU内部进行A-D转换后，用于控制PWM脉冲信号频率，以实现输出频率控制。拨码开关BZ1并联于R110两端，实现对输入0～10mA、0～20mA信号电流的切换，当输入信号电流范围为0～20mA时，需使BZ1闭合，短路R110，这样，输出0～20mA电流信号，仍旧转化为0～5V的电压信号输入U11的5脚。

（3）变频器的控制端子所表现的故障现象：不接受操作指令或操作失控

1）首先确定控制端子的相关功能设定是否对应。变频器说明书中，通常都有“输入端子功能”和“输出端子功能”的设定参数，可对端子功能进行可编程设定。当端子的原设定参数被修改或执行“初始化操作”后，相关端子功能也被改变，在端子功能与“控制预期”不相对应以后，致使控制失效。变频器检修工作中，检修内容不应仅局限于硬件电路，也要对软件设置进行检查。

2）控制端子的接线有可能为“远程连接”，现场检修时，要确定外部控制接线线路的正常，才能保障正常操作的实现。可用短接某端子（如FWD和COM）的方法，来验证端子操作功能是否正常的方法，确定失控故障是出在外部线路还是端子内部。

3）在雷雨季节，很容易从端子外部引线引入雷击电压，致使相关电路被损坏，严重时有击毁MCU器件的可能。

MCU主板电路其实包含MCU的基本工作条件电路、控制端子电路、电流、电压、温度检测的后级电路和散热风扇、充电接触器的控制信号输出电路、6路逆变脉冲输出电路等。