变频器驱动电路详解Word文档下载推荐.docx
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另一方面，要使IGBT靠得住和快速的开通（力争使管子有较小的导通内阻），在IGBT的许诺工作区内，就要提供尽可能大的驱动电流（充电电流）。
关于截止的操纵也是一样，须提供一个低内阻（欧姆级）的外部泄放电路，将栅-射结电容上的电荷极快地泄放掉！
大伙儿都明白电容为储能元件，本身不消耗功率，称为容性负载。
但正犹如输、配电线路的道理一样，除电源必需提供容性元件的无功电流（无功功率）外——这使得电源容量变大，无功电流也必然带来了线路电阻上的损耗（线损）！
驱动电路的功率损耗要紧集中在栅极电阻和末级放大管的导通内阻上。
咱们常看到——尤其是大功率变频器——驱动电路的输出级实际上是一个功率放大电路，常由中功率乃至大功率对管、几瓦的栅极电阻等元件组成，说明IGBT的驱动电路是消耗必然功率的，是需要输出必然电流的。
而从上述分析可看出：
应用在变频器输出电路的IGBT管子，恰恰应该说是电流或说是功率驱动器件，而不纯为电压操纵器件。
二、装机前最后一个检测内容：
为最大可能地降低返修率，在对驱动电路进行三、四节的全面检测后，不要漏过对驱动电路的带负载能力如此一个检查环节。
方式如下：
对驱动电路带负载能力的测量电路
上图为DVP-122kW台达变频器的U相上臂的驱动电路。
图中GU、EU为脉冲信号输出端子，外接IGBT的G、E极，检修驱动板时已与主电路离开。
虚线框内为外加测量电路。
为电源/驱动板上电后，配合启动和停止操作，在m、n点串入直流250mA电流档，与15Ω3W的外加测量电阻组成回路，检测各路驱动电路的电流输出能力，测得启动状态，有五路输出电流值均在150mA左右，其中一路输出电流仅为40mA，装机运行后跳OC的故障缘故正在于此，该路驱动电路的驱动能力大大不足！
停机状态，测得各路负电压供电的电流输出能力均为50mA左右，负压供电能力正常。
串接RC，起到限流作用，其取值的原那么：
选取电阻值及功率值与栅极电阻相等（上图中DR45的参数值），以使检测成效明显。
对驱动电路做过功率输出能力的检测，能够确信驱动电路完全正常了。
在驱动电路与主电路连接的试机进程中，请先以低压24V直流电源为逆变电路供电，测试驱动电路和逆变电路正常后，再恢复逆变回路的正常供电。
如手头无低压直流电源，最少应在逆变供电回路串接两只45W灯泡或2A保险管，试机正常后，才接入逆变电路的原供电！
上述对驱动电路的上电检测，是在脱开与主电路（IGBT）的连接后进行的，整机连接状态下，不得测量驱动电路的输入、输入侧，会因人体感应和表笔引入干扰信号，使IGBT受触发误码导通，造成模块的炸裂！
驱动电路输出能力的不足，由以下两方面的缘故造成：
A、电源供电能力不足，空载情形下，咱们检测输出正、负电压，往往达到正常的幅度要求，即便带载（如接入IGBT后）情形下，尽管对Cge的瞬时的充电能力不足，但因充电时刻太短，咱们往往也测不出供电电压的低落，不带上电阻负载，这种隐蔽故障几乎不能被检测出来！
电路电路的常见故障为滤波电容失容，如上图中DC41，因长期运行中电解电容内部的电解液干枯，其容量由几百微法减小为几十微法，乃至为几微法。
另外，可能有整流管低效，如正向电阻变大等，也会造成电源输出能力不足；
B、驱动IC内部输出电路不良或后置放大器DQ4、DQ10导通内阻变大等。
如带载后检测电源电压无低落现象，检测T250输出电压偏低，那么为T250不良，不然改换DQ4、DQ10等元件。
DR40、DR45等阻值变大的现象比较少见。
需要说明的是：
正向鼓励电压的不足，只是表现出电机振动猛烈、输出电压偏相、频繁跳OC故障等现象，尽管有可能使电机绕组中产生直流成份显现过流状态，但对模块构不成一投入运行信号即爆裂的危害。
而负向截止电压的丢失（负压供电回路的故障造成负栅偏压回路阻断），那么表现出上电时正常，一按动启动按键，IGBT逆变模块便会发出“啪”的一声马上爆裂的故障！
这是为何呢？
三、IGBT截止负压丢失后的危害：
除在全速运行下负载突然短路造成的损坏外，过流、过载、过欠压等，所有故障的危害性都要远远小于栅偏压回路开路对IGBT的危害，说到这一点，广大维修人员都会深有体会的——维修人员吃如此的不该该吃的亏是太多了啊。
检修进程中漏焊了栅极电阻DR45，在装机进程中粗心大意间只插好了上臂IBGT1的触发插头，而忘记了连接下臂IGBT触发端子，而使IGBT2驱动信号引入端子被空置，上电后，不投入起动信号，尚未问题，一旦投入启动信号，那就毫无商量，模块坏掉。
长期的维修工作中，我已经养成了一个适应：
上电后启动操作前先停一会儿，观看一下驱动脉冲输出端子是不是已经连接完好。
检查每路都连接完好后，再按下启动按键。
我常常感觉这轻轻的一点有千钧之重啊——驱动电路与逆变输出电路都是正常的状态下，只漏插了一只驱动脉冲的信号端子，必会造成IGBT模块与驱动电路的再次严峻损坏，致使前功尽弃呀！
IGBT结电容等效图
犹如双极性器件——三极管一样，三线元件也必然形成了内部三只等效电容，而IGBT内部的Cge却不是寄生性的，是工艺与结构所形成。
Cce电容咱们不要去管它。
对IGBT能起到毁灭性作用的是Ccg和Cge两只电容。
上图为下臂IGBT的触发端子开路时的情形。
上电后，IGBT1因驱动电路的接入，负的截止电压加到G、E极上，能将其维持在靠得住的截止状态。
变频器运行信号的莽撞投入，使IGBT1受正向鼓励脉冲电压驱动而开通，U端子即IGBT2的C极马上跳变成+530V的直流高压，此跳变电压提供了Ccg、Cge两只电容的充电回流回路，在IGBT1开通期间，IGBT2也为此充电电流所驱动，而近于同时开通，两管的共通形成了对P、N端的+530V供电电源的短路，啪啦一声，两尽管子都炸掉了！
假设上管的信号端子是空置的，而下管接入了驱动电路，一样，下管的导通，也会因一样的缘故使两管损坏。
假定IGBT2的G、E极上，尚并联有栅极旁路电阻（如IGBT1栅控回路中的R旁），将对上述充电电流形成旁路作用，两管共通的可能性会降低一些。
再假定在上管导通期间，下管的G、E极间有7V左右截止负压的存在，正向的充电电流为栅负偏压所中和和吸收，远远达不到使IGBT开通的幅值，那么IGBT2是平安的。
这也正是IGBT的操纵回路什么缘故要加上负压的缘故。
关于采纳IPM智能化逆变模块的变频器，驱动供电往往为单电源，并未提供负压，又是嘛回事呢？
从设计上的要求，IGBT驱动信号的引线越短越好，以降低引线电感效应；
IGBT的E、E极间应有有小的电阻回路，以充分旁路干扰信号电流。
而IPM模块，驱动电路与逆变主电路都集成于模块内部，驱动电路与IGBT之间配线极短，据资料称，乃至省掉的栅极电阻，以降低配线阻抗。
IGBT在关断状态下，保障栅极处于低阻抗接地状态，从而有效避免了由干扰信号造成的误导通，因此省掉了负电源供电。
往往变频器的故障只有一点，而关于维修者最重要的确实是找到故障点，有针对性地处置问题，尽可能减少无用的拆卸，尤其是要尽可能减少利用烙铁的次数。
除体会，把握正确的检查方式是超级必要的。
正确的方式能够帮忙维修者由表及里，由繁到简，快速的缩小检测范围，最终查出故障并适当处置而修复。
第一谈谈故障的检查方式
报警参数检查法：
所有的变频器都以不同的方式给出故障指示，关于维修者来讲是超级重要的信息。
通常情形下，变频器会针对电压、电流、温度、通信等故障给出相应的报错信息，而且大部份采纳微处置器或DSP处置器的变频器会有专门的参数保留3次以上的报警记录。
〖例1〗某变频器有故障，无法运行而且LED显示“UV”（undervoltage的缩写），说明书中该报警为直流母线欠压。
因为该型号变频器的操纵回路电源不是从直流母线取的，而是从交流输入端通过变压器单独整流出的操纵电源。
因此判定该报警应该是真实的。
因此从电源入手检查，输入电源电压正确，滤波电容电压为0伏。
由于充电电阻的短路接触器没动作，因此与整流桥无关。
故障范围缩小到充电电阻，断电后用万用表检测发觉是充电电阻断了。
改换电阻马上就修好了。
〖例2〗有一台三垦IF11Kw的变频器用了3年多后，偶然上电时显示“AL5”（alarm5的缩写），说明书中说CPU被干扰。
通过量次观看发觉是在充电电阻短路接触器动作时显现的。
疑心是接触器造成的干扰，在操纵脚加上阻容滤波后果然故障再也不发生了。
〖例3〗一台富士E9系列千瓦变频器，在现场运行中突然显现OC3（恒速中过流）报警停机，断电后从头上电运行显现OC1（加速中过流）报警停机。
我先拆掉U、V、W到电机的导线，用万用表测量U、V、W之间电阻无穷大，空载运行，变频器没有报警，输出电压正常。
能够初步判定变频器没有问题。
原先是电机电缆的中部有个接头，用木版盖在地坑的分线槽中，绝缘胶布老化，工厂打扫卫生进水，造成输出短路。
〖例4〗三肯SVF303，显示“5”，说明书中“5”表示直流过压。
电压值是由直流母线取样后（530V左右的直流）通过度压后再由光耦进行隔离，当电压超过必然阀值时，光耦动作，给处置器一个高电平。
过压报警,咱们能够看一下电阻是不是变值，光耦是不是有短路现象等。
由以上的事例当中不难看出，变频器的报警提示对处置问题有何等重要，提示你正确的处置问题的方向。
类比检查法：
此法能够是自身相同回路的类比，也能够是故障板与已知好板的类比。
这能够帮忙维修者快速缩小检查范围。
〖例1〗三垦MF15千瓦变频器损坏，送回来修理，用户说不清具体情形。
第一用万用表测量输入端R、S、T，除R、T之间有必然的阻值之外其他端子彼此之间电阻无穷大，输入端子R,S,T别离对整流桥的正极或负极之间是二极管特性。
什么缘故R、T之间与其他两组不一样哪？
原先R、T断子内部有操纵电源变压器，因此有必然的阻值。
以上能够看出输入部份没问题。
一样用万用表去检查U、V、W之间阻值，三相平稳。
接下去检查输出各相对直流正负极的二极管特性时发觉U对正极正反都不通，疑心U相IGBT有问题，拆下来检查果然是IGBT坏了。
驱动电路中上桥臂操纵电路三组特性一致，下桥臂操纵电路三组特性一致，采纳对例如式检查发觉Q1损坏。
改换后,触发脚阻值各组一致，上电确认PWM波形正确。
从头组装，上电测试修复。
〖例2〗有一台变频器，现象是面板显示正常，数字设定频率及运转正常，可是端子操纵失灵。
用万用表检查端子无10V电压。
从开关电源入手，各组电源都正常，看来问题出在连接导线上。
可是没有图纸的前提下在32根扁平电缆中找到10V真要花点时刻，恰好有一台完好的22KW的在，因此就先记下22KW连接扁平电缆的各脚对地电压，然后再对照37KW的各脚对地电压，专门快找到不同。
原先插槽的管脚虚焊，变频器用一段时刻后氧化的作用使之完全不导通了，从头焊好而修复。
〖例3〗有一毛纺厂的梳毛机设备，选用西门子440变频器，两台一台实现同步运转。
其中一台的运行两年后常常显现F0011或A0511停机。
这两个报警都表示电机过载，脱开电机皮带用手盘动电机及设备，没有异样繁重的现象，将两台拖动的电机互换，发觉仍是原先的变频器报警，那么确信是变频器出了问题。
类比法,不仅能够用在检查机械内部回路,也能够用于现场问题的判别.
备板置换检查法：
利用备用的电路板或同型号的电路板确认故障，缩小检查范围是超级行之有效的方式。
假设是操纵板出问题常常只有改换别无他法，因为大多数用户几乎可不能取得原理图及布置图，从而很难作到芯片级维修。
电源板及驱动板等操纵板之外的电路板是能够修理的，其他章节会进一步介绍.那个地址要紧介绍操纵板的置换。
〖例1〗三垦MF15KW变频器确认操纵板损坏，手头没有15KW的主控板，于是将一台主回路报废的的主控板换上，可是必需要进行参数设定。
第一打开参数90，写入“7831”，确认后，变频器显示“PASS”，再确认，写入“28”（28代表15KW），再把参数恢复出厂值（参数36写入1），如此操纵板就换完了。
下面介绍几个品牌操纵板容量的改写方式仅供参考
品牌及型号
密码参数
密码
容量参数
三垦MF
无
7831
90=23,,….15KW-28,22KW-30,30KW-31
45KW-33,75KW-35,110KW-37…）
三垦IH
CD900=1
365
CD202极数功率
富士G9P9
StopProgReset同时按
C050=G91=P9
C07电压等级
C08=（—10,15KW—13,—14…
30KW--16,45KW—17,55KW—18…
西门子MDV
复合参数密码
P12=
P13=
P99=1
P85015KW=12=1322KW=14
隔离检查法：
有些故障常常难于判定发生在那个区域，采取隔离的方法就能够够将复杂的问题简单化，较快地找出故障缘故。
〖例1〗维修一台英泰变频器，现象是上电后无显示，并伴有嘀--嘀的声音。
凭体会可判定开关电源过载，反馈爱惜起作用关断开关电源输出，而且再次起振再次关断而产生的嘀—嘀声。
第一去掉操纵面板，上电发觉仍然如故，再逐个断开各组电源的二极管，最后发觉风扇用的15V有问题。
可是风扇并无运转信号，不该该是风扇本身问题，看来是风扇前端的问题。
最后发觉15V的滤波电容特性不对，拆掉滤波电容测量，果然是老化了。
换上新的电容就修复了。
直观检查法：
确实是发挥人的手、眼、耳、鼻的感知器官来寻觅出故障缘故。
这种方式经常使用而且第一利用。
“先外再内”的维修原那么要求维修人员在碰到故障时应该先采纳望、闻、问、摸的方式，由外向内一一进行检查。
有些故障采纳这种直观法能够迅速找到缘故，不然会浪费很多时刻，乃至无从下手。
利用视觉能够线路元件的连接是不是松动，断线接触器触电是不是烧蚀，压力是不是时常，发烧元件是不是过热变色，电解电容是不是膨胀变形，耐压元件是不是有明显的击穿点。
上电后闻一闻是不是有焦糊的味道，用手摸发烧元件是不是烫手。
很重要的是还要问,问用户故障发生的进程,有助于分析问题的缘故,便于直接命中要害.有时问问同行也是个捷径。
〖例2〗一台三垦IP55KW变频器在保修期内损坏，上电无显示。
打开机械盖子，认真的观看各个部份，发觉充电电阻烧坏，接触器线圈烧断而且外壳焦糊。
通过追问，原先用户电源电压低，变频器常常因为欠压停机，就专门给变频器配了一个升压器。
可是用户并无注意到在夜间电压会恢复正常，结果第一烧坏接触器然后烧坏充电电阻。
由于整流桥和电解电容耐压相对较高而幸免于难。
改换损坏器件修复。
以上只是节录维修基础知识的一部份,详细内容请参阅网站
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2020-7-1222:
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起落温检查法：
此法关于一些特殊的故障超级生效。
人为地给一些温度特性较差的元件加温或降温，产生“病症”或排除“病症来查找故障缘故
〖例3〗有一台英泰变频器故障。
用户反映该变频器常常参数初始化停机，一样从头设定参数后20分钟到30分钟故障重现。
第一我以为该故障应该与温度有关，因为运行到那个时刻后变频器温度会升高的。
我用热风焊台加热热敏电阻，当加热到风扇启动的温度时，观看到操纵面板的LED突然掉电然后又亮起来接下来忽明忽暗的闪动，拿走热风30秒后操纵板的LED再也不闪动，而是正常的显示。
采纳隔离法拔掉所有的风扇插头，再次加温实验，故障排除。
检查到风扇全数短路。
看来是温度到了以后，操纵板给出风扇运转信号，结果短路的风扇造成开关电源过载关闭输出，操纵板迅速失电而参数存储错误，造成参数复位。
换掉风扇，问题解决。
破坏检查法：
确实是采取某种手腕，取消内部爱惜方法，模拟故障条件破坏有问题的器件。
令故障的器件或区域凸现出来。
第一声明这种方式要有十分的把握来操纵局势的进展，也确实是维修者心理要明了最严峻的破坏程度是什么状态，可否同意最严峻的进一步损坏，而且有操纵手腕，幸免更严峻的破坏。
〖例1〗修理变频器当中，碰到一个开关电源故障的变频器，他的爱惜回路动作，能够判定变压器输出端有短路支路，可是静态无法测量出故障点。
咱们利用破坏法来找到静态无端障的器件。
第一断开爱惜回路的反馈信号，令其失去爱惜功能，然后接通直流电源，要求利用调压器从0v慢慢升高直流电压，观看相关器件。
发觉有烟冒出，立刻关掉电源，同时利用电阻短路直流滤波电容迅速放电。
冒烟的是风扇电源的整流二极管，原先风扇已经短路性损坏了，而该风扇的操纵开关信号一直为开状态（器件短路造成高电平开状态），只要开关电源输出正常电压，风扇就短路风扇电源，造成开关电源爱惜。
而在静态测量时,又测不到风扇的短路状态。
敲击检查法：
变频器是由各类电路板和模块用接插件组成，各个电路板都很多焊点，任何虚焊和接触不良都会显现故障。
用绝缘的橡胶棒敲击有可疑的不良部位，若是变频器的故障消失或再现那么极可能问题就出在那里。
〖例1〗某厂的变频器正常运行了3年多，在没有任何征兆的情形下突然停机，而且没有任何故障信息显示，启动后会时转时停。
认真观看，没有发觉任何异样，静态测量也没发觉问题。
上电后，敲击变频器的壳体，发觉运行信号会随着敲击有转变。
经检查发觉外部端子FR接线端螺钉松动，而且运行信号线端没有压接U型端子，直接连接在端子上，接线处压到了导线的线皮，致使螺钉由于震动松动后，操纵线导线与端子虚连。
压接U型端子，从头拧紧螺钉故障排除。
刷洗检查法：
很多特殊的故障，时有时无，假设隐假设现，令人无法判定和处置。
这时就能够够用清水或酒精清洗电路板，同时用软毛刷刷去电路板上的尘埃，锈迹，尤其注意焊点密集的地址，过孔和与0伏铜层接近的电路也要清洗干净，然后用热风吹干。
往往会达到意想不到的成效。
至少有助于观观点的应用。
〖例1〗某变频器故障是无显示，通过初步检测，整流部份及逆变部份完好，因此通电检察。
直流母线电压正常，可是开关电源操纵芯片3844的启动的电压只有2v。
分压电阻的阻值在线检测小很多，离线检测正常。
采纳洗刷法处置后，问题解决。
原先是一个电容的正极管脚焊盘与0v层的很近，残留的助焊剂使的地方于半导通状态。
〖例2〗变频器被送来时，有假设干不同的报警记录。
在通电测试进程中一样显现各类虚假的报警。
认真清洗操纵板与驱动板连接扁平电缆插座焊点后，问题解决。
原理分析检查法：
原理分析是故障排除的最全然方式，其他检查方式难以奏效时，能够从电路的大体原理动身，一步一步地进行检查，最终查出故障缘故。
运用这种方式必需对电路的原理有清楚的了解，把握各个时刻各点的逻辑电平和特点参数（如电压值、波形），然后用万用表、示波器测量，并与正常情形相较较，分析判定故障缘故，缩小故障范围，直至找到故障。
〖例1〗送修的一台变频器同时失去充电电阻短路继电器、风扇运转、变频器状态继电器信号。
通过对如实验，证明问题出在操纵板。
通过度析，问题可能出在锁存器上，因为这些信号都由那个芯片操纵。
改换后果然修复。
总的来讲，故障变频器的检查要从外到内，由表及里，由静态到动态，有主回路到操纵回路。
以下三个检查一样是必需进行的。
用万用表检测输入端子别离对直流正极和负极的二极管特性和三相平稳特性。
这步能够让你判定整流桥的好坏，
用万用表检测输出端子别离对直流正极和负极的二极管特性和三相平稳特性。
这步能够初步判定逆变模块的好坏，从而决定是不是能够空载输出。
若是显现相间短路或不平稳状态，就不能够空载输出。
开盖观看，若是上面两步没有发觉问题，能够打开机壳，清除尘埃，认真观看变频器内部有无破损，是不是有焦黑的部件，电容是不是漏液等等。
各类品牌变频器的维修方式和实例
佳灵变频器故障与维修
一、过流爱惜FL
实例
（1）
一台变频器一启动就跳“FL”
分析与维修:
打开机盖没有发觉任何烧坏的迹象，在线测量IPM模块（FP40R12KE3）大体判定没有问题，故障确信为驱动板JL35GP-250-1DB爱惜电路起控,为进一步判定问题，将IGBT模块拆下后将FL爱惜线断开,再通电运行,实测上半桥的驱动电压时发觉有一路与其他两路有明显区别（运行时为直流伏左右，停止时为9伏左右,经认真检查发觉一只光耦A3120输出脚与电源负极短路，改换后三路大体一样。
模块装上上电运行一切良好。
（2）当显现三相输出电压不平稳时也可大体判定为A3120损坏.
（3）特殊故障现象:
一台J9-200KW变频器用于离心风机,电机静止启动时容易显现过流爱惜,假设在电机自由慢速运行时,变频器不能启动,并显现FL故障代码,经检查模块与驱
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