vfd顯示電路 故障

前沿拓展：

vfd顯示電路 故障

主板上的存儲(chǔ)器損壞，重新寫(xiě)一段程序就搞定了。

變頻器主要是由主電路、控制電路組成。

主電路是給異步電動(dòng)機(jī)提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力變換部分，變頻器的主電路大體上可分為兩類:電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容。

電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波是電感。

它由三部分構(gòu)成，將工頻電源變換為直流功率的“整流器”，吸收在變流器和逆變器產(chǎn)生的電壓脈動(dòng)的“平波回路”，以及將直流功率變換為交流功率的“逆變器”。

（1）整流器：最近大量使用的是二極管的變流器，它把工頻電源變換為直流電源。也可用兩組晶體管變流器構(gòu)成可逆變流器，由于其功率方向可逆，可以進(jìn)行再生運(yùn)轉(zhuǎn)。

（2）平波回路：在整流器整流后的直流電壓中，含有電源6倍頻率的脈動(dòng)電壓，此外逆變器產(chǎn)生的脈動(dòng)電流也使直流電壓變動(dòng)。為了抑制電壓波動(dòng)，采用電感和電容吸收脈動(dòng)電壓（電流）。裝置容量小時(shí)，如果電源和主電路構(gòu)成器件有余量，可以省去電感采用簡(jiǎn)單的平波回路。

變頻器無(wú)輸出的故障，是一個(gè)具有普遍性的故障，其故障機(jī)理和涉及電路層面也是較為寬泛的。本文特指在操作與顯示都正常的前提下，在變頻器的U、V、W輸出端子得不到輸出電壓的故障，從面板的數(shù)碼顯示器（顯示正常的輸出頻率值）、狀態(tài)指示燈（接受運(yùn)行指令后，RUN指示燈正常點(diǎn)亮）看，變頻器已經(jīng)進(jìn)入“正常的工作狀態(tài)”，主板也作出如此判斷，因而并不報(bào)出相關(guān)故障代碼或作出異常指示。變頻器此一智能化程度較高的設(shè)備，怎么會(huì)對(duì)這種無(wú)輸出故障不能作出正常反應(yīng)呢？再就是，對(duì)此一故障的檢修，涉及主板單片機(jī)MCU的6路PWM輸出脈沖，中間緩沖電路、驅(qū)動(dòng)IC電路、驅(qū)動(dòng)電源和逆變功率模塊等多個(gè)環(huán)節(jié)，而檢修的結(jié)果是多個(gè)電路環(huán)節(jié)，都“表現(xiàn)正常”，故障由此令人撓頭：電路正常，但無(wú)輸出，不易查找出故障環(huán)節(jié)！

以HLPP001543B型15kW變頻器能運(yùn)行無(wú)輸出故障為例進(jìn)行講解；

有一臺(tái)三菱A740的7.5kw變頻器，經(jīng)測(cè)量確定模塊沒(méi)有損壞，上電顯示正常，也能運(yùn)行起來(lái)，頻率上升到達(dá)50HZ后，觀察面板的輸出電壓是在0V慢慢升到360V左右，顯示基本上都是正常的。可是輸出就是一點(diǎn)電壓都沒(méi)有，而且也沒(méi)有報(bào)故障，測(cè)試驅(qū)動(dòng)電路IC根本沒(méi)有接收到脈沖。這臺(tái)變頻器用戶送過(guò)來(lái)，一開(kāi)始時(shí)報(bào)欠壓故障。上電測(cè)量是7800壞了，換上就好了，但是運(yùn)行起來(lái)后就沒(méi)輸出。

以下是這臺(tái)機(jī)器的檢修思路：HLPP001543B型15kW驅(qū)動(dòng)脈沖傳輸通道的電路圖，驅(qū)動(dòng)脈沖的傳輸通道，由MCU引腳輸出的6路PWM脈沖，經(jīng)U5（HC365三態(tài)同相緩沖門(mén)）中間緩沖/驅(qū)動(dòng)級(jí)電路、驅(qū)動(dòng)IC隔離、末級(jí)功率放大電路，放大后輸入IGBT的柵、射極。

主板MCU輸出的6路PWM脈沖信號(hào)，往往要經(jīng)中間一級(jí)緩沖/驅(qū)動(dòng)電路，再輸入末級(jí)驅(qū)動(dòng)電路（有光電隔離作用），若需驅(qū)動(dòng)大功率（一般指100A以上功率模塊）模塊，驅(qū)動(dòng)IC輸出的脈沖信號(hào)還要經(jīng)后級(jí)功率放大電路，放大后，再直接驅(qū)動(dòng)IGBT。驅(qū)動(dòng)IC的的輸出側(cè)供電，通常采用4路或6路想到隔離的供電電源；而輸入側(cè)供電，往往采用+5V或由+5V經(jīng)穩(wěn)流電路處理所供給的電源，——驅(qū)動(dòng)IC為光耦合器件，輸入、輸出側(cè)各有獨(dú)立的供電電源，和形成獨(dú)立的供電回路，這是電路原理分析和故障檢修中，尤其需要注意的地方。

本例驅(qū)動(dòng)電路采用PC923、PC929的經(jīng)典電路結(jié)構(gòu)，由PC929將下三臂IGBT的故障檢測(cè)信號(hào)，經(jīng)3只光耦合器，饋回MCU主板電路。

對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的故障檢修，有一例極普遍又有代表性的故障現(xiàn)象是：變頻器的相關(guān)起動(dòng)、停止操作控制都正常，面板也能正常顯示工作狀態(tài)，RUN指示燈能正常指示運(yùn)行狀態(tài)，顯示器能正常顯示輸出頻率值，變頻器的表現(xiàn)“一切正常”，不報(bào)OC、SC、輸出缺相等故障，但就是沒(méi)有3相輸出電壓，變頻器其實(shí)又明顯地處于“罷工狀態(tài)”。檢測(cè)驅(qū)動(dòng)IC和驅(qū)動(dòng)電源，往往都是正常的，檢測(cè)MCU輸出的6路脈沖，也有，說(shuō)明前級(jí)緩沖/驅(qū)動(dòng)電路（上圖中的U5）也是正常工作的，有些檢修人員就撓頭了：?jiǎn)栴}到底出在哪里呢？

1）由驅(qū)動(dòng)IC的供電電源和驅(qū)動(dòng)IC的損壞造成無(wú)輸出故障的原因，基本上是可以排除的，6路驅(qū)動(dòng)電源的驅(qū)動(dòng)IC同時(shí)損壞的可能性幾乎是不存在的。

2）U5芯片壞掉或控制端1、15腳電平狀態(tài)，都會(huì)切斷脈沖傳輸通道，表現(xiàn)出無(wú)輸出的故障現(xiàn)象，但通過(guò)測(cè)量輸入、輸出腳的脈沖電壓值，便能方便判斷出該級(jí)電路的故障。

3）驅(qū)動(dòng)IC輸入側(cè)的供電電源異常，是造成U、V、W輸出端電壓為零的故障原因，是變頻器操作顯示均正常但無(wú)輸出的 “第一肇事者”。晶體管T16、穩(wěn)壓二極管Z7構(gòu)成穩(wěn)流輸出電路，對(duì)+5V處理后，作為6路驅(qū)動(dòng)IC的供電電源，當(dāng)穩(wěn)壓二極管Z7短路或T16短路損壞，雖然電路的穩(wěn)流作用消失，但驅(qū)動(dòng)電路仍能得到工作電源而正常工作。當(dāng)T16、Z7或R79、R80斷路或虛焊時(shí)，驅(qū)動(dòng)IC輸入側(cè)的供電消失，驅(qū)動(dòng)電路全部停止工作，變頻器產(chǎn)生無(wú)輸出故障。

驅(qū)動(dòng)IC輸入側(cè)電源丟失后，但測(cè)量驅(qū)動(dòng)IC的輸入端（如PC5的2、3腳）似乎仍有“信號(hào)電壓”輸入，這是一個(gè)較易迷惑人、易產(chǎn)生錯(cuò)誤判斷的地方！由前級(jí)電路來(lái)的脈沖信號(hào)，是一個(gè)最低電平為0V，最高電壓為+5V的矩形脈沖信號(hào)，其直流平均值約為2.5V左右。當(dāng)驅(qū)動(dòng)IC輸入側(cè)的供電正常時(shí)，逆變脈沖的負(fù)向脈沖電壓到來(lái)，提供了驅(qū)動(dòng)IC輸入側(cè)內(nèi)部發(fā)光二極管的正向?qū)娏鳎纱送瓿闪嗣}沖信號(hào)的傳輸。而當(dāng)T16電路損壞后，當(dāng)正向脈沖信號(hào)到來(lái)時(shí)，經(jīng)R15、R16、R81到地，形成驅(qū)動(dòng)IC輸入側(cè)內(nèi)部發(fā)光二極管的反向截止偏壓，并在R16上形成較大壓降（也即是在驅(qū)動(dòng)IC兩輸入引腳上形成電壓降），此時(shí)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)IC兩引腳之間的脈沖電壓，會(huì)使檢修者誤認(rèn)為前級(jí)電路的脈沖信號(hào)已經(jīng)正常加到驅(qū)動(dòng)IC的輸入端，而忽略對(duì)T16供電電路的檢查，致使檢修工作進(jìn)入了“死胡同”！

如果用交流電壓檔，則PC5輸入端2、3腳之間的信號(hào)，則隨啟動(dòng)、停止操作，變化明顯，好像脈沖信號(hào)已經(jīng)“正常到來(lái)”；換用直流檔測(cè)量，如果注意一下PC5輸入端2、3腳之間的電壓極性，故障原因即暴露無(wú)遺：T16供電正常時(shí)，脈沖信號(hào)電壓極性為2腳為正，3腳為負(fù)。T16供電消失后，測(cè)得脈沖電壓極性為3腳為正，2腳為負(fù)，PC5內(nèi)部發(fā)光二極管處于反向偏置，驅(qū)動(dòng)IC就無(wú)法向后級(jí)電路傳輸脈沖信號(hào)了。

4）驅(qū)動(dòng)IC輸出側(cè)的共用供電電源消失，造成無(wú)輸出故障。

有些變頻器的驅(qū)動(dòng)電路，下三臂IGBT因驅(qū)動(dòng)信號(hào)共地，故共用一路驅(qū)動(dòng)電路，如上圖中的PC3、PC8、PC11，假定其共用一路驅(qū)動(dòng)電源，當(dāng)電源供電因故障消失后，即驅(qū)動(dòng)PC3、PC8、PC11同時(shí)失掉供電電源，IGBT三相橋式逆變功率電路中，上三臂IGBT能獲得正常的觸發(fā)信號(hào)，而下三臂IGBT則同時(shí)失掉觸發(fā)信號(hào)，因不能形成輸出電流回路，在U、V、W輸出端，也不能測(cè)得輸出電壓。

同樣，會(huì)造成操作顯示正常，但變頻器無(wú)輸出的故障，同驅(qū)動(dòng)IC輸入側(cè)的供電異常，所造成的故障現(xiàn)象幾乎是一樣的。

這里藏著一個(gè)問(wèn)號(hào)，變頻器無(wú)輸出時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路為何不能向主板MCU返回OC信號(hào)呢？

1）當(dāng)驅(qū)動(dòng)IC輸出側(cè)供電丟失后，如PC3、PC8、PC11的供電同時(shí)失去，其內(nèi)部IGBT故障檢測(cè)電路當(dāng)然也同步“罷工”，下三臂的3只IGBT不能正常開(kāi)通的故障信號(hào)，也就無(wú)法傳輸至MCU電路；

2）PC929是由內(nèi)部IGBT故障檢測(cè)電路——實(shí)質(zhì)上是檢測(cè)IGBT開(kāi)通時(shí)管壓降信號(hào)。檢測(cè)動(dòng)作或檢測(cè)時(shí)機(jī)，是在接受正向激勵(lì)脈沖信號(hào)期間實(shí)施的，當(dāng)驅(qū)動(dòng)IC輸入側(cè)的供電電源消失，PC929內(nèi)部檢測(cè)電路認(rèn)為一直處于停機(jī)狀態(tài)，無(wú)脈沖信號(hào)來(lái)到，也就不會(huì)向MCU回饋OC信號(hào)。

這也就是，雖然變頻器的U、V、W端子無(wú)電壓輸出，但并不產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，變頻器的操作顯示面板，仍舊顯示“運(yùn)行正常”的原因。

此外，MCU確實(shí)已經(jīng)輸出正常的6路脈沖信號(hào)，也沒(méi)有其它故障信號(hào)返回MCU，操作顯示面板，不顯示“正常狀態(tài)”，又能作何顯示呢？

變頻器故障中，這幾乎是唯一例操作與顯示狀態(tài)正常，而無(wú)輸出的故障！

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