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艾默生TD900-4T0015G变频器驱动电路解析

日期:3/1/2024 10:17:05 AM 点击: tag:艾默生TD900驱动电路

艾默生TD900-4T0015G变频器驱动电路解析
详细说明:

    在变频器驱动电源电路中,常见的是开关电源变压器有 4 路独立绕组分别给U、V、W 上管驱动 IC 供电,第 4 路给 UVW 下管及刹车管驱动 IC 供电。在它们各路中又组合成相应的正负电源电压给各自的驱动 IC 供电。但在此艾默生TD900变频器中与大多数变频器驱动电源的 4 路供电不同,它总共只用了一个绕组就完成了给所有的驱动 IC 供电,让人初一看摸不着头脑。最近维修了台这样的机子,初略的分析了一下,并做电路简图如下:

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    从电路结构上看,它是没有正负双电源供电给 IGBT 的。下管还好,至少有一个正负端的回路很清晰。各上管中的电容正端接各自驱动 IC 的电源正端,而各电容负端分别接模块的三相输出端 U、V、W 上而形成的电流回路。该电路中的 4 个二极管都是采用反向电压为 1600V 的快速二极管!这就是此电路的最大奥妙所在!请记住,这些管子是不能用普通的 4 组电源中一百多伏反向电压的二极管来代换的。

   由于此电路是没有正负电源供电的,也就是IGBT关断时没有负压,而是靠3120内电路的下管工作,把电压拉到0V关断IGBT。此时的问题是,如何在最短的时间里“抽走”IGBT中“Cge电容”里的电荷而使其及早关断!下面画出了一个管子的示意图:

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   由图可知,此电路比常见的电路多出了一部分结构,那就是用二极管M5C及电阻电容组成的部分!此电路就是关断IGBT时最重要的部分。M5C是由2个顺向串联的二极管所组成的SOP-23封装的复合贴片元件。

   这次维修的这台机子中,除了模块坏了外,还损坏UV下管的231201M5C133欧的贴片电阻,还有上回图中的那个通向上三管的10欧电阻。但在市场上没有购买到此贴片二极管,后购回P5C贴片且一并代换下面的三个M5C
   在测量时注意的是M5C必须焊下来测量,因为此二极管是并联在100+33的电阻电路中,如果它是开路性损坏,在路正反向测量时的阻值都是一百多欧而不能判断它是否已开路。因此管对IGBT的关断极为重要,所以一定要仔细检查。

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   此开关电源中,与一般不同的是多了一个二极管和 1K 的电阻,常见的形式是只用一个 24 欧到 36 欧左右的电阻。为什么要加?

   首先看一下常见形式的情况,之所以此电阻阻值不能太大或太小,原因很简单——要兼顾开关管开通与关断时的损耗,太大的话关断损耗加大,太小的话开通损耗加大。此二种情况都将导致开关管的发热较严重!加上此二极管后,当开通时是 1K 多的“充电电阻”,当关断时是 22 欧左右的“放电电阻”。这是其一。

   其二是,当开通时,阻值较大,相对来说抗干扰能力较强,所有的电磁干扰都是以电磁波的形式传递的,相同的电磁辐射对较大阻抗的回路影响要小得多!在艾默生 TD900-4T0015G 驱动电路中也是如此,当 IGBT 开通时是 100 的“充电电阻”,而关断时却是 33 欧的“放电电阻”!不仅如此,在电阻上还并联了一个电容——此电容乃为加速电容也!当开通时,电容通过 33 欧电阻快速充电后电压为左负右正,而当关断时,因电容两端的电压不能突变,但电流却是可以突变的,因此此时会加速电容右端的电流从右流向左并通过 M5C 泄放!

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