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变频器开关电源电路
变频器开关电源主要包括输入电网滤波器、输入整流滤波器、变换器、输出整流滤波器、control电路、保护电路。
开关电源主要有以下特点:
1,体积小,重量轻:由于没有工频变频器，所以体积和重量是线性电源的20~30%
2，功耗小，效率高：功率晶体管工作在开关状态，所以晶体管的功耗小，转化效率高，一般为60~70%，而线性电源只有30~40%
二极管限幅电路限幅器是一个具有非线性电压传输特性的运放电路。其特点是：当输入信号电压在某一范围时，电路处于线性放大状态，具有恒定的放大倍数，而越出此范围，进入非线性区，放大倍数接近于零或越低。在变频器电路设计中要求也是很高的，要做一个好的变频器维修技能员，了解它也相当重要。
1、二极管并联限幅器电路图如下所示：
2、二极管串联限幅电路如下图所示
变频器control电路组成
如图1所示，control电路由以下电路组成：频率、电压的运算电路、主电路的电压、电流检测电路、电动机的速度检测电路、将运算电路的control信号进行放大的驱动电路，以及逆变器和电动机的保护电路。
在图1点划线内，无速度检测电路为开环control。在control电路增加了速度检测电路，即增加速度指令，可以对异步电动机的速度进行control更精确的闭环control。
1)运算电路将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算，决定逆变器的输出电压、频率。
2)电压、电流检测电路
与主回路电位隔开检测电压、电流等。
3)驱动电路
为驱动主电路器件的电路，它与control电路隔开使主电路器件导通、关断。
4)i/0输入输出电路
为了变频器较好人机交互，变频器具有多种输入信号的输入(比如运行、多段速度运行等)信号，还有各参数的输出“比如电流、频率、保护动作驱动等)信号。
5)速度检测电路
以装在异步电动轴机上的速度检测器(tg、plg等)的信号为速度信号，送入运算回路，根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。
6)保护电路
检测主电路的电压、电流等，当发生过载或过电压等异常时，为了阻止逆变器和异步电动机损坏，使逆变器停止工作或control电压、电流值。
逆变器control电路中的保护电路，可分为逆变器保护和异步电动机保护两种，保护功能如下
变频器驱动电路的hcpl-316j特性
hcpl-316j是由agilent公司生产的一种igbt门极驱动光耦合器，其集成集电极发射极电压欠饱和检测电路及故障状态反馈电路，为驱动电路的稳定工作提供了保证。其特性为：兼容cmos/tyl电平；光隔开，故障状态反馈；开关时间500ns；“软”igbt关断；欠饱和检测及欠压锁定保护；过流保护功能；宽工作电压范围(15～30v)；用户可配置自动复位、自动关闭。dsp与该耦合器结合实现igbt的驱动，使得igbtvce欠饱和检测结构紧凑，成本低且易于实现，同时达到了宽范围的全安与调节需要。
hcpl-316j保护功能的实现
hcpl-316j内置丰富的igbt检测及保护功能，使驱动电路设计起来比较方便，全安稳定。其中下面详述欠压锁定保护(uvlo)和过流保护两种保护功能的工作原理：
(1)igbt欠压锁定保护(uvlo)功能
在刚刚上电的过程中，芯片供电电压由0v逐渐上升到限值。如果此时芯片有输出会造成igbt门极电压过低，那么它会工作在线性放大区。hcpl316j芯片的欠压锁定保护的功能(uvlo)可以解决此问题。当vcc与ve之间的电压值小于12v时，输出低电平，以阻止igbt工作在线性工作区造成发热过多进而烧毁。示意图详见图1中含uvlo部分原理图。
(2)igbt过流保护功能
hcpl-316j具有对igbt的过流保护功能，它通过检测igbt的导通压降来实施保护动作。同样从图上可以看出，在其里面有固定的7v电平，在检测电路工作时，它将检测到的igbtc～e极两端的压降与内置的7v电平比较，当过7v时，hcpl-316j芯片输出低电平关断igbt，同时，一个错误检测信号通过片内光耦反馈给输入侧，以便于采取相应的解决措施。在igbt关断时，其c～e极两端的电压定是过7v的，但此时，过流检测电路失效，hcpl-316j芯片不会报故障信号。实际上，由于二极管的管压降，在igbt的c～e极间电压不到7v时芯片就采取保护动作。
整个电路板的作用相当于一个光耦隔开放大电路。它的焦点部分是芯片hcpl-316j，其中由controller(dsp-tms320f2812)产生xpwm1及xclear*信号输出给hcpl-316j，同时hcpl-316j产生的igbt故障信号fault*给controller。同时在芯片的输出端接了由npn和pnp组成的推挽式输出电路,目的是为了升高输出电流能力，匹配igbt驱动要求。
当hcpl-316j输出端vout输出为高电平时，推挽电路上管(t1)导通，下管(t2)截止，三端稳压块lm7915输出端加在igbt门极(vg1)上，igbtvce为15v，igbt导通。当hcpl-316j输出端vout输出为低电平时，上管(t1)截止，下管(t1)导通，vce为-9v，igbt关断。以上就是igbt的开通关断过程。
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