变频器原理图讲解

1、系列原理图简介机型简介整个30X系列包括以下几个类型，同功率的机型在硬件上的区别就是控制板的功能上有 优化，驱动板都是相同的。不同功率段的硬件设计模式上，15KW以下包括15KW采取驱动板带整流桥+单管IGBT+DS版的模式，30KW45KW用可控硅+驱动板45DR带整流部分 +IGNT模块+DSP板的模式，55KW75KWI用可控硅+驱动板 55POWE即带整流部分 +55DRV+IGN模块+DSP8的模式，90KW以上的2构和55KW同之处在于55DR同。4KWB动板驱动板按功率段分，15KW以下的驱动板模式和18.5KW以上驱动板模式。这里主要以4KW小功率机型和45KWt功率机型为伤J

2、讲解。先以4KW为例进行介绍。驱动板主要包括整流滤波+软启动+开关电源+电源指示灯+UVW电流才测+PWM6耦隔离+电平转换+故障保护电路+母线电压检测，下面分别介绍：3.1软启动+ 母线电压检测T !1左图母线电压检测是变压器副边箍出经过电阻分压后 , k i Hi_ I H f /I-Bf,uX-r-l-I-riDSP标准为 530Vl而 Udc=1.50v-P- IUH-1*,刚通电瞬间电容相:I _ _ 4 i彳上,_ y . 4y 孑一 J电阻R92限流来消耗能量,到电收充好电皿一*= th.出 一-L . Ita. fjs-于短路Ij，通过加器将R92短路,单端反激式开关电源由反激

3、式变压器 +UC384此源控制芯片+MOS,单端反激工作原理MOS管导通，母线电压加在变压器原边线圈，副边线圈为上负下正，二极管反向，副边绕组没 有电流；MOST截止，副边线圈为上正下负，绕组中储存的能量向负载释放.根据IN=IN,在 MOST导通期间储存的能量在截止期间有多少释放，取决于截止时间.UC3844t源管理器主要是控制 MOST的脉冲占空比，根据IF, VF, +15V三个反馈信号调整输出脉冲占空比，IF1v,VF15V,+15V15V,三种情况下都会自动调节.标准是+15V误差为 0.02V;电感的作用，滤除占波开关电流中的脉动成份。从滤波效果看，电感量越大，效果越明显；但电感过

4、大，会使滤波器的电磁时间常数变大，使输出电压对占空比变化的响应速度变慢。L=(1-D)*T*Uo/(Imax-Imin),过度时间 Tr=L(Imax-Imin)/Uo(D2/D1-1) ,D2 为负载改变后的占空比；M M 分析U9A为半波整流,U9B为反相求和,U6c为反相输出跟随器：全彳点电流流过R52电流c点电流等于Ia流造R71国A3.3电流检测Ui0,D1 截止,D2 导通,Ui0,ahoc故障电压2.52V时跳HOC舜时过流故障，Iabssc故障电压2.62V时跳SC驱动故障。频率检测包括输入频率检测和输出频率检测，输入检测通过检测三相整流后光藕关断时问测试是否输入缺相；输出检测

5、 V和W对相间时序。3.4IGBT 驱动两个稳压二极管防止门极输入电压过大损坏器件，IGBT内置续流二极管，关键是门极电 阻的选择合适，使的充放电完成。见下右图所示：充电和放电特性要达到平稳，右图虚线为充放电没有完成。四.45DRW区动板18.5KW以上的机器把功率器件分开来做，整流采用可控硅+KKGK控制，风扇控制采用专门 的电源板驱动，软启动采用二极管+电阻用接在R和P之间，在可控硅没有动作前形成回路 给电容充电，逆变部分采用光耦加IGBT模块方式。以45KW；例介绍：主要介绍与4KW 区别的地方。4.1电源而是另外采用变压器隔离的方式。利用555开关电源部分不直接提供IGBT的驱动电源,

6、 电路组成施密特触发电路，上电通过电阻R3和R2给电容C2-充电，输出为高电平；当输入 2VCC/3输出为低电平，电容C2通过R1放电，直到电容电压降到VCC/3;这样周期运转，输出方波。4.2 KKG驱动板KKG板驱动电源也是采用555电路组成施密特电路产生方波，再用六个变压器隔离驱动六 路可控硅。4.3 电流检测18.5KW以上都是采用霍尔检测元件检测电流例如检测电流0700A的霍尔对应输出04V,IHHIfta利用运放跟随电路，采用电阻分压确定不同功率机器的最大电流对应输出电压一定。Ui=Uh*(R105+R123+R124)/(R104+R105+R123+R12)4.4 IGBT 驱

7、动采用HCPL-316J驱动芯片，使IGBT工作在饱和导通和截止区，主要作为开关器件。316J具有驱动+欠压保护+过流保护：驱动电压12V输出故障信号，输入驱动信号锁定，316J输出低电平；IGBT短路出现过流信号即脚14检测到IGBT集电极上电压=7V,输出故障信号，锁定输入驱动信号，316J输出低电平。故障延迟输出时间 Tus=C*U/I=Cpf*7V/250uA.五.控制板5.1电源部分控制板电源分给24V应用端子电源，3.3VDSP数字电源和3.3V模拟电源，1.8VDSP程序电 源，5V转换电路电源，5V键盘电源，10V模拟输入用电源，AD校验用3V基准电源和1V/2V 反馈电源.重

8、点讨论并联和用联线性电源：1 .并联型：TL431的8脚和地电压为内部稳压为2.5V,则输出=42*2.5/10=10.5V2 .串联型：LM2575串联在输入和输出问;Uo=1.23V*9K/2.2K=5.03V,LM2575白4 脚 FEEDBACK部的参考电压为1.23V, 二极管D42流过的电流1.5*5V/9K=0.83A,5.2 上电复位IMP809是低电平复位，上电复位时 CON俞出低电平锁定7424电平转换芯片，等DSP完 全稳定工作后才启动电平转换芯片。5.3 模拟输出PWM输入0100叫空比的脉冲信号，经过二阶滤波电路后对应03V,输出020MA;电 压电流转换电路，要求输出 20MA 20X1.7=3.4V, U8的5, 6脚电压=3.4V, U8的2, 3脚 电压二输入3V;根据这些电压确定电阻大小。运放和三极管构成恒流源电路，利用运放的 U+=U-,I+=I-=0 的两个准测。5.4 AD校验左图的ADCRERP/ADCREFM基准模拟输入参考电压，外部模拟输入信号和参考电压 比较后DSP内部算出对应的码，再将码转换成 PW嘛冲信号输出；比较这两个模拟信号， 通过参数修改模拟输出和模拟输入达到相等。六.制动单元制动单元的作用：将电机处于发电状态时产生的电能转变为热