變頻器電路中的光耦器件應(yīng)用研究

　　英威騰G9/P9小功率變頻器的輸出電流采樣電路

　　部分小功率變頻器機型，對輸出電流的采樣，省掉了電流互感器。在U、V輸出電路中直接串接了mΩ級的電流采樣電阻，將輸出電流信號由采樣電阻轉(zhuǎn)化為mV級電壓信號，將此電阻上的電壓信號經(jīng)R1、R2引入到U3、U4(A7840)R的信號輸入端，由U3、U4進行光電隔離和線性傳輸，再經(jīng)U5(TL082)進行放大(阻抗變換)后，送后級電流檢測與保護電路進一步處理，再送入CPU。U4、U3輸入側(cè)的供電是由驅(qū)動電路供電(隔離電源)再經(jīng)U1、U2(L7805穩(wěn)壓器)穩(wěn)壓成5V來提供的，此電源必須是與控制電路相隔離的。U4、U5的輸出側(cè)供電，則是由CPU主板供電的+5V電源提供的。A7840將輸入百mV級電壓信號放大輸出為V級表征著輸出電流大小的差分電壓信號，再經(jīng)后級U5運算放大器反相輸出正電壓信號，送后后級電流信號處理電路。分別被處理成一定幅度的模擬信號送入CPU，用作輸出電流顯示及輸出控制;被處理成開關(guān)量信號，用于故障報警，停機保護等。

　　此兩路電流檢測信號輸出，在線路板上標注有IU、IV字樣，是為檢測點。

　　4、由A7840構(gòu)成的直流回路電壓信號檢測電路：

　　阿爾法ALPHA2000 18.5kW變頻器直流回路電壓檢測電路

　　阿爾法ALPHA2000 18.5kW變頻器直流回路電壓檢測電路，電壓采樣信號直接取自直流回路的P、N端的530V直流電壓，經(jīng)電阻降壓、分壓網(wǎng)絡(luò)，將分壓所得mV級電壓信號，加到小信號處理光電耦合器A7840(U14)的2、3輸入腳上，經(jīng)U14實施強、弱電隔離后，形成差分信號輸入到LF353運算放大器的2、3腳，本級電路接成電壓跟隨器，輸出信號由電位器中心頭(線路板上廠家標注測試點VPN)輸出至CPU主板與電源/驅(qū)動板的排線端子CNN1的8腳。在三相輸入電壓為380V時，8腳采樣直流電壓為3V。

　　A7840的輸入側(cè)供電，是由開關(guān)變壓器的一個獨立繞組的交流電壓，經(jīng)D41、C46等整流濾波，由集成穩(wěn)壓器78L05穩(wěn)壓成5V提供的;輸出側(cè)供電，則采用CPU主板供電電源+5V。

　　直流回路電壓檢測信號由排線端子CNN1、CNM的8腳進入CPU主板，一路經(jīng)R174直接輸入CPU的53腳，此路信號為模擬電壓信號，其作用：1、供操作面板顯示直流電壓值，有的變頻器機型經(jīng)程序換算后顯示輸入交流電壓值;2、有的機型用于對輸出U/F比的控制，使輸出電壓值比例于輸入電壓值;3、少數(shù)機型用于過、欠壓保護的采樣參考。

　　另一路經(jīng)R155送入LF393開路集電極輸出運放構(gòu)成的電壓比較器的反相輸入端，該路輸出信號與過流(OL)、OC、OH等信號一起混合為一路“故障匯總信號”，經(jīng)CPU外圍電路進一步處理，送入CPU引腳，作停機保護和切斷驅(qū)動脈沖的控制。LF393的同相輸入端可看作為“可編程基準電壓端”，其基準電壓的幅值由CPU的42、51腳輸出電壓控制，在起動和運行過程中分別給出不同的基準電壓值，與輸入電壓檢測信號相比較。變頻器的不同工作過程，則保護動作閥值也有所不同。

　　當(dāng)電壓檢測電路本身發(fā)生故障時，其檢修方法如下：

　　a、變頻器上電后，即報出過壓或欠壓故障，見上圖電壓檢測電路。測量CN1的8端子電壓，正常值應(yīng)為3V左右。測量此點電壓值偏高或偏低，說明電壓檢測電路有故障。首先檢測A7840的輸入側(cè)、輸出側(cè)的5V供電是否正常，LF353的正負15V供電是否正常，若不正常，修復(fù)相關(guān)電源供電支路。若正常，進行下一步檢修;

　　b、測量A7840的2、3腳之間有100mV以上輸入電壓，用金屬尖鑷子短接A7840的2、3腳，測量LF353的輸出腳1腳電壓有明顯下降，說明以上電壓信號傳輸環(huán)節(jié)均正常，故障在LF353外接電位器不良或失調(diào)。更換并重新調(diào)整。調(diào)整變頻器的相關(guān)參數(shù)，令操作顯示面板顯示直流回路的電壓值，當(dāng)輸入三相電壓為380V時，調(diào)整該電位器，使直流電壓顯示值為530V，即可;

　　c、用金屬尖鑷子短接A7840的2、3腳，測量LF353的1腳電壓無變化，進一步檢測LF353的輸入腳電壓(正常值為3左右，鑷子短接A7840輸入腳時變?yōu)镺V)值無變化，A7840或外電路元件損壞;LF353輸入腳電壓值為正常值， LF353損壞，更換LF353。

　　d、用鑷子短接A7840的2、3腳時，LF353輸入電壓值有變化，但其值偏低，如從1V變化為0V，檢查A7840外圍元件正常，故障為A7840低效，更換A7840。