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變頻器驅動電路常見的問題

變頻器驅動電路中常用IC,共有為數不多的幾種。可以設想一下,變頻器電路的通用電路,必定是主電路(包括三相整流電路和三相逆變電路)和驅動電路,即便是型號的功率級別不同的變頻器,驅動電路卻往往采用了同一型號的驅動IC,甚至于驅動電路的結構和布局,是非常類似的和接近的。


早期的和小功率的變頻器機種,經常采用TLP250、A3120(HCPL3120)驅動IC,內部電路簡單,不含IGBT保護電路;以后被大量廣泛采用的是PC923、PC929的組合驅動電路,往往上三臂IGBT采用PC923驅動,而下三臂IGBT則采用PC929驅動。PC929內含IGBT檢測保護電路等;智能化程度比較高的專用驅動芯片A316J,也在大量機型中被采用。


通過熟悉驅動IC的引腳功能和掌握相關的檢測方法,達到對驅動電路進行故障判斷與檢測的能力,以及能對不同型號的驅動IC應急進行代換與修復。


TLP250:輸入IF電流閥值5mA,電源電壓10∽35V,輸出電流±,隔離電壓2500V,開通/關斷時間(tPLH/tPHL)μs。可直接驅動50A1200V的IGBT模塊,在小功率變頻器驅動電路中,和早期變頻器產品中被普遍采用。

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HCNW3120(A3120):與HCPL3120、HCPLJ312內部電路結構相同,只是因選材和工藝的不同,后者的電隔離能力低于前者。輸入IF電流閥值,電源電壓15∽30V,輸出電流±2A,隔離電壓1414V,可直接驅動150A/1200V的IGBT模塊。


三種驅動IC的引腳功能基本一致,小功率機型中可用TLP250直接代換另兩種HCNW3120和HCPL3120,大多數情況下TLP350、HCNW3120可以互換,雖然它們的個別參數和內部電路有所差異,如TPL250的電流輸出能力較低,但在變頻器中功率機型中,驅動IC往往有后置放大器,對驅動IC的電流輸出能力就不是太挑剔了。


驅動IC實質上都為光耦合器件,具有優良的電氣隔離特性。輸入側內部電路為一只發光二極管,有明顯的正、反向電阻特性。用指針式萬用表×1k檔測量,2、3腳正向電阻約為100kΩ左右,反向電阻無窮大;用×10k檔測量,正向電阻約為25kΩ左右,反向電阻也為無窮大。當然2、3腳與輸出側各引腳電阻,都是無窮大的。5、6腳和5、8腳之間,均有鮮明的正、反向電阻,當5腳搭紅表筆時,有10kΩ/30kΩ的電阻值,5腳接黑表筆時,電阻值接近于無窮大。因選材、工藝和封裝型式的不同和測量儀表的選型不同,得出的測量數值會有一定的差異。TLP250的輸出電路采用互補式電壓跟隨器輸出電路,V1、V2均為雙極型器件三極管。而HCPL3120的輸出電路V2采用了DMOS三極管,兩種芯片的輸出側電阻值有所差異。在上電檢測中,從驅動IC的電路結構中可得出如下結論:當2、3腳輸入電流通路接通時,TPL250內部V1導通,6、7腳則與8腳電壓相近或相等;當2、3腳輸入電流為零時,TLP250內部V2導通,6、7腳則與5腳電位相近或相等。這即是對TLP250好壞進行判斷的依據。

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