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通用变频器常见的驱动电路形式及分析

交流变频调速技术是现代电力传动技术重要发展方向，随着电力电子技术，微电子技术和现代控制理论在交流调速系统中的应用，变频交流调速已逐渐取代了过去的滑差调速，变极调速，直流调速等调速系统，越来越广泛的应用于工业生产和日常生活的许多领域。

随着变频调速器的广泛应用，许多工程技术人员对它也有了相当的了解，一般通用型变频器大致包括以下几个部分：1整流电路，2直流中间电路，3逆变电路，4控制电路。而产生可调电压和可调频率的逆变电路，又应该是变频器各组成部分的***技术。

逆变电路主要包括：逆变模块和驱动电路。由于受到加工工艺，封装技术，大功率晶体管元器件等因数的影响，目前逆变模块主要由日本(东芝，三菱，三社，富士，三肯。)及欧美(西门子，西门康，摩托罗拉，IR)等少数厂家能够生产。

驱动电路作为逆变电路的一部分，对变频器的三相输出有着巨大的影响。驱动电路的设计一般有这样几种方式：1。分立插脚式元件组成的驱动电路。2。光耦驱动电路。3厚膜驱动电路。4***集成块驱动电路等几种。

分立插脚式元件组成的驱动电路在80年代的日本和台湾变频器上被广泛使用，主要包括日本(富士：G2，G5。三肯：SVS，SVF，MF。，春日，三菱Z系列K系列等)台湾(欧林，普传，台安。)等一系列变频器。随着大规模集成电路的发展及贴片工艺的出现，这类设计电路复杂，集成化程度低的驱动电路已逐渐被淘汰。

光耦驱动电路是现代变频器设计时被广泛采用的一种驱动电路，南京变频器维修，由于线路简单，可靠性高，开关性能好，被欧美及日本的多家变频器厂商采用。由于驱动光耦的型号很多，所以选用的余地也很大。驱动光耦选用较多的主要由东芝的TLP系列，夏普的PC系列，惠普的HCPL系列等。以东芝TLP系列光耦为例。驱动IGBT模块主要采用的是TLP250，TLP251两个型号的驱动光耦。对于小电流(15A)左右的模块一般采用TLP251。外围再辅以驱动电源和限流电阻等就构成了***的驱动电路。而对于中等电流(50A)左右的模块一般采用TLP250型号的光耦。而对于更大电流的模块，在设计驱动电路时一般采取在光耦驱动后面再增加一级放大电路，达到安全驱动IGBT模块的目的。

厚膜驱动电路是在阻容元件和半导体技术的基础上发展起来的一种混合集成电路。它是利用厚膜技术在陶瓷基片上制作模式元件和连接导线，将驱动电路的各元件集成在一块陶瓷基片上，使之成为一个整体部件。使用驱动厚膜对于设计布线带来了很大的方便，提高了整机的可靠性和批量生产的一致性，同时也加强了技术的保密性。现在的驱动厚膜往往也集成了很多保护电路，检测电路。应该说驱动厚膜的技术含量也越来越高。

另外现在还出现了***的集成块驱动电路，主要由IR的IR2111，IR2112，IR2113等，其它还有三菱的EXB系列驱动厚膜。三菱的M57956，M57959等驱动厚膜。

此外，现在的一些欧美变频器在设计上采用了高频隔离变压器加入了驱动电路中(如丹佛斯VLT系列变频器)。应该说通过一些高频的变压器对驱动电路的电源及信号的隔离，增强了驱动电路的可靠性，同时也有效地防止了强电部分的电路出现故障时对弱电电路的损坏。在实际的维修中我们也感觉到这种驱动电路故障率很低，大功率模块也***出现问题。

在我们平时的日常生产使用中，大功率模块损坏是一种常见的故障现象，滁州变频器维修，

损坏的原因可能是多种多样的。马达短路，对地绝缘不好，电机堵转，马鞍山变频器维修，外部电源电压过高都有可能造成变频器大功率模块的损坏，我们在实际维修中更换大功率模块时一定要确定驱动电路的正常工作。否则更换后很容易引起大功率模块的再次损坏。另外我们也要了解GTR模块和IGBT模块驱动电路的区别，两种功率模块前者为电流驱动，后者则是电压驱动。

随着电子元器件，大规模集成电路的发展，驱动电路也在不断向着高集成化方向发展，而且功能在不断扩大，性能也在不断提高。同时也对我们这些从事变频维修行业的人提出了更高的要求，以上只是本人在变频维修中的一些心得，同时也希望从事这行业的人多多沟通交流。

变频器的常见故障及维修对策（台湾产）

变频器的发展应该说经历了一段很漫长的时间，中国变频器市场也经历了从80年代初－－90年代中期日本变频器独领，到现在的欧美变频器渐占主导地位的局面。在这中间我们不得不提到台湾产的变频器。作为一个半导体电子产品的集结地和加工中心，变频器这个和半导体IC业密切相关的行业在台湾也取得了巨大的发展。为台湾变频器在市场上也赢得了一席之地。并以其低廉的价格和较好的性能受到了中低档用户的青睐。处于***地位的品牌主要有台达，台安，东元，其他我们还能碰到的品牌有爱德利，利佳，宁茂，欧林，九德松益等。

台湾变频器相对来说功能较简单，特别是早期的产品，像台安欧林主要功能就是调速，简单而实用。如台安早期的N1系列，和欧林的OL—2001系列OL—4001系列。但随着半导体技术的发展，以及用户客观使用场合使用要求的提高，变频器的功能也越来越丰富。台湾变频器也有了长足的发展，随着控制理论的成熟，控制方式也由原来的V/F控制提升至电压矢量控制，主要的功率器件也由大功率双极型晶体管GTR改善为绝缘栅双极型晶体管IGBT，变频器性能大为提高。

在功能上，台湾产变频器虽然无法和欧美及日本变频器相提并论，但功能上也越来越完善。台安，台达都有RS232/485通讯功能，内置PID功能，台达变频器还带有PG卡选件，参数里更带有电子齿轮设置，调速更。（VFD-V系列）。由于纺织行业的一些特殊性，台安变频器推出了内建摆频功能的SV300系列变频器。对于东元变频器来说由于采用了安川变频技术，东元无论从外形还是内部参数都和安川极为接近，功能也极其相近。由于是安川变频的成熟技术，质量还是相当可靠。分类也和安川变频接近。功能也十分强大，变频器维修，包括多种通讯方式的选择，内置简易PLC功能等等。

在型号分类上几大台湾品牌也更详细。如台达变频器就包括通用型的VFD-A系列，风机水泵***的VFD-F系列，以及简易型的VFD-S系列，以及可用于直接转矩控制的VFD-V系列。台安变频器主要有通用型的N2系列，电流矢量型的V2系列，经济型的E2系列，以及功能***完善的SV300系列。东元变频器主要包括大功率的7200GA系列，7200PA系列。以及中小功率的7200MA，7200CV系列。以及和台安变频器极为相近的E2，N2系列。

以下我们就从维修的角度，结合几个常见品牌变频器的常见故障和大家做一个探讨。

对于台安变频器我们现在碰到故障比较多的是N2系列，常见故障代码有过电流OC，原因有多种，电机故障，加速时间过短，检测CT损坏，都有可能导致过电流故障的出现。其实在维修中碰到***引起过电流报警的就是PIM模块的损坏，有时往往由于驱动电路上的短路，导致上电就显示过电流报警，也有可能由于大功率晶体管的损坏，导致三相输出电压不平衡，变频器运行就显示过电流报警。我们常用的确定故障源的办法就是在不拖动电机的情况下运行变频器，并测量输出电压，确定是电机有问题，还是变频器故障。假如是变频器故障我们还得判断是PIM模块损坏引起的故障还是检测电路误检引起的故障。我们通过测量，就能判断出PIM模块的好坏，但值得注意的是我们不能忽略对驱动电路波形的测量。台安N2系列变频器下桥驱动采用的是带有短路保护的PC929驱动光藕，PIM模块的损坏也容易导致驱动光藕的损坏。检测电路的损坏主要是霍尔传感器损坏也会引起过流报警。

N2系列变频器的开关电源的设计是目前开关电源较流行做法，用一块uc3842作为波形发生器，调整开关管k1317的占空比，达到调整输出的目的。整个线路设计简单可靠，被广泛采用。但由于开关电源所带负载的短路，或开关电源工作电压的突变也会导致开关电源的损坏。问题一般出在UC3842芯片上，但假如是外部电源发生突变，也有可能导致脉冲变压器的损坏。在台安N1系列变频器中脉冲变压器的损坏还是比较多的但原因则和N2系列变频器的损坏有所区别。多与脉冲变压器绕制时的工艺有关。

台达变频器我们碰到***的就是开关电源的损坏了。如台达的VFD-A系列变频器。它的开关电源采用了一种对称的设计结构，有两个开关管共同调整输出电压，问题往往都出在开关管的驱动电路上。此外此开关电源的脉冲变压器也是一个易坏部分。

东元的7200GA采用的则是安川616G3系列变频器的技术。我们碰到较多的就是SC故障以及CPF00—CPF04故障。当然开关电源的损坏也是常见故障之一。对于SC短路故障多是由于功率模块的损坏而导致的，功率模块触发极的短路往往会导致上电就显示短路故障。驱动电路的损坏也会引起SC故障。往往是一运行，SC故障就出现了。那我们就只能通过测量功率模块，检测驱动波形来排除故障了。对于CPF00—CPF04故障问题则是基本都在控制板上，相对来说检测较困难。我们可以

是一般都是指三菱变频器进入中国市场较早，所以有些老的产品仍在使用，我们先就这些产品的故障做一分析。早期我们能碰到的产品主要包括Z系列和A200系列的变频器，小功率Z024系列变频器我们常见的故障现象有OC，ERR，无显示等，OC引起的原因主要有以下两种可能：1。驱动电路老化，由于较长年限的使用，必然导致元器件的老化，从而引起驱动波形发生畸变，输出电压也就不稳定了，所以经常一运行就出现OC报警。2。IPM模块的损坏也会引起OC报警，Z024系列的机器使用的功率模块不仅含有过流，欠压等检测电路，而且还包含有放大驱动电路，所以不管是检测电路的损坏，驱动电路的损坏，以及大功率晶体管的损坏都有可能引起OC报警。无显示故障的原因则多数是由于开关电源厚膜的损坏引起的。ERR故障是一个欠压故障，通常是由于电压检测回路电阻或连线出现问题而导致故障的产生，而不是实际输入电压真的出现欠电压。A200系列的OC故障多数是由于驱动电路的损坏而引起的，它的驱动电路采用了一块陶瓷封装的厚膜电路，这给维修带来了一定的困难，其厚膜电路主要是基于一块驱动光耦而设计的电路。此外我们还会碰到一些LV故障，欠压故障的出现也多半由于母线检测电路出现了故障，三菱变频器也为此设计了一块用于检测电压和电流的厚膜电路。开关电源脉冲变压器的损坏也是A200系列变频器的一个常见故障，由于开关电源输出负载的短路，或母线电压的突变而导致脉冲变压器初，次级绕组的损坏。

目前市场上正在推广使用的就是A500系列，E500系列，和F500系列，以及S120系列。以下我们就A500和E500系列的常见故障和大家做一分析。对于A500系列我们有时会碰到UV(欠压)故障，我们可以检查一下整流回路，A500系列7。5KW以下变频器的整流桥内置一个可控硅，变频器在正常运行时用于切断充电电阻，内置可控硅的损坏会导致欠压故障的出现。开关电源损坏也是A500系列变频器的常见故障，而常见的损坏器件就是一块M51996波形发生器芯片，此芯片的损坏通常是由于工作电压的突变而导致的。此外，在平时维修中我们还是会经常碰到CPU板的损坏。常见的故障报警有E6，E7，而损坏器件也主要集中在CPU板的程序存储芯片，以及一些接口芯片上。对于E500系列变频器，我们碰到的常见故障有Fn故障，此故障主要由于风扇的损坏而引起的。但变频器在有报警的时候并不***输出。

应该说三菱变频器在使用中出现的故障还是多样性的，希望在以后能有更多从事变频调速行业的人加入到此行列中，更好地为广大用户解决一些难题。