变频器维修之驱动电路检修.doc

变频器维修之驱动电路板脱机检修发布时间：2011-10-21 08:18来源：变频器维修网点击：1436次脱机检修指在脱开变频器主电路后的，对电源/驱动板的单独上电检修，检修好之后确认驱动板所有故障排除再上机测试，以确保IGBT的安全，先看看一个测试数据表，看不懂的话看请继续往下看，你就知道怎么回事了。注：1.用数字式万用表，则能得出表4-3中的数据。指针式万用表的交流电压档，也能显示偏大的直流电压值，故在停机状态，仍显示一定电压值，但在起动状态，表笔马上反向指示-说明指针式万用表的交流电压档，虽能测出信号电压的峰值，但仍能指示出电压的极性。2.当驱动供电电压为15V和-7V时，检测得出的输出侧的电压值也相应降低。3.因电路元器件的离散性、各路驱动电源电压的差异以及不同型号变频器PWM(SPWM)脉冲波形的差异，测量所得出的动态电压值也会有较大的差异。如从触发端子测得交流电压值，其峰值往往大致接近供电电压值，一般只要满足在13V以上，IGBT就能可靠工作，六路脉冲电压的幅度也有所差异。所以即使同一种采用同一种驱动IC的不同型号的变频器，也不可能测得一样的结果。我们不必从数值的精确度上太过讲究，可完全从动、静态电压值、电压极性的明显变化上，判断出驱动电路的工作状态。 每一路驱动电路，都可以直接从驱动IC的两个输入脚检测输入信号，从驱动信号的输出端子（模块触发端子）检测输出信号。 若输人信号电压为零，则往前检测从CPU至驱动IC的信号传输电路，检测内容请见第7章脉冲信号的前级电路检测；若有输入信号，CN1附、CN22的输出信号端子则可能有以下几种情况： 1)用50V交流档测PC923的6脚电压，若过低(如仅为10V)，对比测量一下PC929 的输入2、 3脚电压，若偏低，则往前检测从至驱动忆的信号传输电路，检测内容请见第7章相关章节；如正常，故障可能为PC923内部输出电路的VT1低效，代换PC923。 2)检测PC923的6脚交流电压值，达15V以上(15V供电下，以上即为正常值)， 故障原因为R65、 有阻值变大现象，更换。或VT11低效，更换。 若触发端子仍为-10V的固定负压。测PC23的6脚，也为-10V，驱动IC内部VT2 击穿，代换；测PC923的6脚有4V左右的正电压，故障为驱动IC后置放大器的V11短路，更换。以上检查，只是检测出驱动电路输出的脉冲电压幅度没有问题，但下一个驱动电路无问题的结论还为时过早。还需验证驱动电路的电流（功率输出能力）。(1)静态检测电路处于静止状态时，相对于+5V供电的地端，PC2的2、 3脚电压都为5V，直接测量2、 3脚之间电压差为以驱动电源的0V为0电位参考点，IGBT触发引线端子的1线应为-10V。 PC923、PC929的脉冲输出脚和后置放大器的中点电压都为-10V. 检测CN1化端子的1线为0V，故障原因有：驱动电源稳压二极管击穿短路；栅极电阻V91开路。检测CN1端子的1线为18V左右，故障原因有：PC2的后置放大电路中的VT10短路；PC2内部输出电路中的VT1短路；检查PC2的2、 3脚如有电压输人，如1V、2V、故障原因为前级信号电路故障，使PC2形成了输人电流的通路。(2)动态检测电路静态时测得围端子1线上有正常的-10V截止电压，及测量各静态工作点基本正常（其实各检测点都表现为供电电压)，要进一步检查动态一一对脉冲信号的传输能力， 验证电路确无故障或使隐蔽故障暴露出来。但接着碰到了麻烦事，因为在检修中电源/驱动板与主电路已经脱开，CN1、CN2触发端子是空置的，并未接入IGBT，而且在未查明驱动电路是否工作正常之前，也是绝不允许在IGBT接入530V直流供电的情况下，连接驱动电路并检查驱动电路的故障的。因为IGBT的脱开，驱动电路输出的脉冲无论正常与否，只要按一下操作面板的起动（FWD）或运行（RUN）按键，操作显示面板即跳出OC故障。原因在于驱动芯片PC929在脉冲信号传输期间，PC929的9脚内部电路与外部元件构成的IGBT管压降检测电路，因IGBT的未接入（相当于开路），而检测到极大的管压降信号，而向CPU报出OC信号，CPU采取了停机保护措施。必须采取相应手段，屏蔽掉驱动电路对IGBT管压降检测功能，令CPU正常发送六路脉冲，以利驱动电路的进一步检修。看下图电路PC929驱动电路的IGBT管压降检测等效电路图：如果单纯将OC信号切断，如将图4、9中的PC4开路或短接PC2的1、2脚，以中断OC信号的输出，固然可以令CPU不停止脉冲信号的输出，但PC929中IGBT保护电路还处于起控状态，PC929仍无法正常输出驱动脉冲信号。正确的做法是：短接上图b、c点，即将D1的负极与OV供电引出线短接，人为造成“IGBT的正常导通状态”，“糊弄”一下IBGT管压降检测电路，使之在激励脉冲作用期间，能一直检测到IGBT的“正常状态”，内部保护电路不起控。在检修所有变频器的驱动电路板时，只有驱动电路本身有IBGT（管压降检测）保护电路，我们都可以找出上图电路中的b、c点并予以短接，就可以将驱动电路OC故障的报警功能屏蔽掉，对驱动电路进行脉冲传输状态的检查了。 好了，短接b、c点，按动操作显示面板上的起动和停止按键，配合对输出脉冲电压的测量，驱动电路的隐蔽故障，便一一暴露无遗了。 驱动电路动、静态电压变化是如此明显，无论用指针式万用表或数字式万用表、用直流电压档或交流电压档、直流电流档或交流电流档，都能测出明显的变化。以至于我们不必采用示波器，也能准确判断出驱动电路对脉冲信号的传输情况。测量数据见表4-3变频器维修之驱动电路的故障特征发布时间：2011-10-20 07:52来源：变频器维修网点击：783次 1)变频器空载或轻载运行正常，但带上一定负载后，出现电动机振动、输出电压移相、频跳OC故障等。 2)变频器上电，操作显示正常，起动后能在操作面板上监控到输出频率数值上升的现象，但U、 V、W输出端子无电压输出，变频器也不报出OC故障，好像是运行正常。故障原因为驱动化输人侧的+5V*供电电源丟失，六路驱动冗都无脉冲信号输入，驱动电路处于待机状态，IGBT管压降检测电路在休息中，并不向CPU返回OC信号。 3)变频器上电后，不跳OC、SC等故障代码，但拒绝所有操作，出现类似于程序进入死循环的死机现象，先不要轻易判断为CPU故障，可能为变频器上电检测到有OC信号输出，出于保护目的，故拒绝所有操作，以免造成人为的故障扩大（详见英威腾驱动电路检修一节)。 4)上电，变频器未接收起动信号，变频器在系统自检结束后，即报出OC故障。故障原因： 变频器的三相输出电流检測电路损坏，误报过电流故障，如电流互感器内部电路损坏，误报出严重过电流故障。 驱动电路的OC信号报警电路损坏，如PC929的8脚内部DMOS晶体管短路，向CPU误报OC信号。 故障原因：驱动电路的供电电源电流功率）输出能力不足；驱动IC或驱动IC后置放大器低效，输出内阻变大，使驱动脉冲的电压幅度或电流幅度不足；IGBT低效，导通内阻变大，导通管压降增大。 5)接收起动信号，即跳(接地故障)。变频器说明书中对接地故障的定义是，当接地电流大于额定电流的50%。时，即判断为GF故障。其实也是OC故障的一个别名。在报警层次上有所不同（详见安川驱动电路的检修一节)，GF报警用于起动初始阶段的对BT过电流（或管压降）状态的检测。 6)变频器上电显示正常，接收起动信号，即跳OC过电流）、SC短路）故障代码。故障原因： 逆变模块有开路性损坏，先是击穿短路，炸裂后开路，或G、 E间内部损坏，虽有触发信号引入，但IGBT不能正常开通，驱动电路的V87管压降检测到异常大的导通压降， 报出OC故障。 驱动电路本身故障。a无激励脉冲加到IGBT的触发端子。一是从CPU主板来的脉冲信号未能正常输人到驱动电路的输入端；二是驱动电路有元器件损坏，阻断了脉冲信号的传输。b驱动电路不能输出正常的驱动脉冲，多为电流输出能力不足。一是驱动化的后置放大器低效，元器件变值等；二是驱动供电不良，不能达到足够的电压幅值和输出足够的驱动电流，使IGBT不能被良好导通或处于导通与截止的临界点上，IGBT管压降检测电路检测到大于7V的管压降信号而报出OC故障。c驱动供电电源电压的低落为驱动IC内部欠电压电路所侦测，驱动化报出OC故障。变频器驱动电路PC923和PC929的检修发布时间：2011-10-19 08:01来源：变频器维修网点击：2104次对逆变功率电路的修复是在确认CPU主板和驱动电路正常的前提下进行的，否则对IGBT模块的盲目更换不但毫无意义，而且可能会造成直接的经济损失。对驱动电路的修复是在IGBT主板能正常输出六路脉冲信号的前提下进行的，否则对驱动电路的修复不但无意义，而且给检测带来了一定的难度。CPU主板（操作显示面板）的正常，为我们修复各种故障， 提供了有效的监控和提示的作用，使我们能根据操作显示面板上故障代码的提示，有针对性地检查故障电路。变频器完善的各种检测和保护功能，在变频器正常运行时是非常必要的，但在我们进行局部电路故障的维修时总得使机器脱离开整机连接的状态，会引发相关保护电路的起控，而使变频器进人故障锁定状态，停止了对比如对六路脉冲信号的输出，使我们无法或比较困难）检测该信号通路如驱动电路）是否能正常地对CPU电路来的六路脉冲信号进行传输和放大。驱动电路的工作状态的正常，只有一个标准：能正常地传输和放大六路驱动脉冲。输出的六路驱动脉冲具有符合要求的电压幅度和电流供给能力。静态待机）下的工作点检测，往往不能得出准确的结论。得想法让电路处于动态工作中：一是采取相应措施， 屏蔽掉变频器的相关故障检测功能；二是用某种方法验证驱动电路的输出能力，确认驱动电路输出的六路逆变脉冲信号是完全符合要求的，于是对驱动电路的修复才能画上一个圆满的句号。对驱动电路的检修，一定程度上决定了整机检修的成败。故陣变频器无论表现出何种故障，最后的修复总是表现驱动电路六路驱动脉冲的正常输出！六路脉冲输出信号都有，但有缺陷，轻者机器不能正常工作，重者将有可能使逆变模块损坏，对驱动电路的检修，小心不为过！1.驱动电路（由PC923和PC929组合）的构成和电路原理图4-9为INTPBGBA0100AZ 110KVA东元变频器U相的驱动电路图。15KW以下的驱动电路，则由PC923和PC929经栅极电阻直接驱动IGBT，中、大功率变频器，则由后置放大器将驱动冗输出的驱动脉冲进行功率放大后，再输入了的C、E极。驱动电路的电源电路，是故障检测的一个重要环节要求，而且要求其具有足够的电流（功率）输出能力一不但要求其输出电压范围满足正常-带负载能力。每一相的上、下化IGBT驱动电路，因IGBT的触发回路不存在共电位点，驱动电路也需要相互隔离的供电电源。由开关电源电路中的开关变压器绕组输出的交流电压，经整流滤波成直流电压后， 又由R68、 VS1（10V稳压二极管）简单稳压电路处理成正和负两路电源，供给驱动电路。电源的0V（零电位点）线接人了PC2的2、3极，驱动化的供电脚则接人了 28V的电源电压。 光耦合器的输入、输人侧应有独立的供电电源，以形成输入电流和输出电流的通路。PC2的2、 3脚输入电流由+5V*提供。此处,供电标记为十5V*，是为了和开关电源电路输出的+V5相区分。+5V*供电电路如图4-10所示。该电路可看作一简单的动态恒流源电路，R179为稳压二极管的限流电阻，稳压二极管的击穿电压值为3.5V左右。基极电流回路中稳压电路的接入，使流过发射结的Ib维持一恒定值，进而使动态Ic也近似为恒定值。忽略VT8的导通压降，电路的静态输出电压为+5V，但动态输出电压值取决于所接负载电路的动态电阻值，而动态输出电流总是接近于恒定的，这就使得驱动电路内部发光二极管能维持一个较为恒定的光通量，从而使传输脉冲信号的陡峭度比较理想，使传输特性大为改善。电路工作原理简述（请同时参见图4-4的PC923 、PC925内部电路）：由CPU主板来的脉冲信号，经R66加到PC2的3脚，在输人信号低电平期间，PC2形成由+5V*、 PC2的2、 3脚内部发光二极管、信号源电路到地的输入电流通路，？2内部输出电路的晶体管VU导通，PC2的6脚输出高电平信号18V峰值），经R65为驱动后置放大电路的VT10提供正向偏流，VT10的导通将正供电电压经栅极电阻引人到IGBT的G极，IGBT开通；在输人信号的高电平期间，PC2的3脚也为+5V高电平，因而无输人电流通路，PC2内部输出电路的晶体管VT2导通，6脚转为负压输出(10V峰值)，经R65为驱动后置放大电路的VT11提供了正向偏流，VT11的导通将供电的负电压IGBT的截止电压经栅极电阻R91引人到IGBT的G极,IGBT关断。在待机状态，PC2的3脚输入信号一直维持在+5V高电平状态，则驱动电路一直输出-10V的截止电压，加到CN1出触发端子上，IGBT直维持于可靠的截止状态上。 因IGBT栅-射极间结电容的存在，对其开通和截止的控制过程，实质上是对IGBT栅-射极间结电容进行充、放电的过程，这个充、放电过程形成了一定的峰值电流，故功率较大的IGBT模块须由VT10、 VT11组成的互补式电压跟随放大器来驱动。 PC929驱动化是兼有对驱动脉冲隔离放大和模块故障检测双重身份的。由CPU主板来的脉冲信号从1/2、 3脚输人到PC923内部的光耦合器，从11脚输出后，经VT13、VT15两级互补式电压跟随器的功率放大后，引人IGBT2的G极。此为驱动脉冲的信号传输电路；PC929的9脚为模块故障检测信号输人脚。正常工作状态下，PC923的11脚输出正的激励脉冲电压，使VT13导通，VT15截止。VT13的导通，将正偏压加到IGBT2的G极上，IGBT2进人饱和导通状态。忽略IGBT导通管压降的话，IGBT2的导通即将I；输出端与负直流供电端V短接起来，提供输出交流电压的负半波通路，在导通期间，只要变频器是在额定电流以内运行，IGBT2的正常管压降应在3V以下。 PC929的9脚内部电路与外接R76、 R77、 VD24、 R73、 D27等元器件构成了 IGBT管压降检测电路，二极管VD27和负极接人了IGBT2的G极。PC929在发送激励脉冲的同时，内部模块检测电路与外电路配合，检测IGBT2的管压降，当IGBT2正常幵通期间，忽略IGBT2 的导通压降，U点电压与N点电压应是等电位的，N点与该路驱动电源的零电位点为同一条线。可以看到，VD27的正向导通将&点电压也钳位为零电位点，即PC929的9脚无故障信号输入，IGBT模块OC信号输出8脚为高电平状态。当变频器的负载电路异常或IGBT2故障时，虽有激励偏压加到IGBT2的G极，但严重过电流状态（或管子已经开路性损坏），使IGBT2的管压降超过7V或更大，U、N之间高电压差使VD27反偏截止，此时a点电压是由R73引入的、经R78、 VD24、 R77分压的高于7V的电压值，经R76输人到PC929的9脚。PC929内部IGBT保护电路起控，对IGBT进行强行软关断动作，同时控制8脚内部晶体管导通，进而提供了PC4光耦合器的输入电流，于是PC4将低电平的模块OC信号报与CPU，变频器实施OC故障保护停机动作。 IGBT模块管压降检测电路中的VD24和。C48组成消噪电路，以避免负噪声干扰引起误码保护动作。 让我们看一下驱动电路中R91、R92、R93、R94的作用，实际电路中，这4只电阻在模块损坏带来的强电压冲击下，造成开路、短路和阻值变大的情况比比皆是。而这4只电阻的未予修复，会给新换功率模块带来毁灭性的打击。它在电路中究竟起到什么样的作用呢？ R91将驱动脉冲引入到IGBT的G极，表面看来，这是一只限流电阻，限制流入IGBT的驱动（充电）电流，因管子的开通速度越快越好，开通时间越短越好，电阻的阻值就不能太大，以避免与IGBT管子的输人结电容形成一个较大时间常数的延时电路，这是不希望出现的。但过激励也会导致IGBT的损坏。此电阻多为欧姆级功率电阻，随变频器功率的增加其阻值而减小。此电阻还有一个真名，叫栅极补偿电阻，因为IGBT的触发引线有一定长度，触发脉冲又是数千赫兹的高频信号，所以有一定的引线电感存在，而引线电感会引起触发脉冲的畸变，产生电压过冲现象，严重时会造成IGBT的误开通而造成损坏。接人R91可对引线电感有所补偿，尽量使引线呈现电阻特性而不是电感特性，有效缓解引线电感造成的电压过冲现象。 R92并接于IGBT的G、E极间，第一个好处就是，将IGBT输入端的高阻状态变为低阻状态。我们新购得的IGBT逆变模块，出厂前是用短路线将G、 E极短接的，这样万一有异常电压（如静电）加到G、 E极时，短路线将很快将此一异常电压吸收，而避免了 IGBT因输人端子遭受冲击而损坏。电路中并联R92也有同样的用处，在一定程度上将输入的差分电压变为了 共模电压，消解了异常输入电压的冲击作用。R92对瞬态干扰有一定的作用，又可称之为消噪电阻。R92并接于化訂的G、E极间，与IGBT的G、E结电容相并联，此电阻又被称为旁路电阻；将瞬态干扰造成的对G、E结电容的充电电流旁路掉，以避免其误开通。R92又形成了IGBT输入结电容的电荷泄放通路，能提高电荷的泄放速度，对于只采用单电压供电（无负供电电压）的驱动电路，此电阻的作用尤其重要。 我们说，截止负电压的丟失或幅度不足，会给IGBT的安全运行带来极大的危害，而R91、R92的断路，使IGBT的触发回路变成了 高阻态，更易受感应电压冲击，形成G、E结电容的充电流，而造成IGBT的误开通。当拨掉IGBT模块的触发端子后，上电或起动变频器，会造成IGBT模块的炸裂，原因正源于此。R39、 R94同R92作用是一样的，分析从略。变频器维修常见的几种驱动IC发布时间：2011-10-18 08:08来源：广西变频器维修网点击：2901次变频器驱动电路中的常用IC共有为数不多的几种。可以设想一下，变频器电路的通用电路，必定是主电路（包括三相整流电路和三相逆变电路）和驱动电路，即便是不同型号的功率级别不同的变频器，驱动电路也往往采用了同一型号的驱动冚，甚至于驱动电路的结构和布局是非常类似的和接近的。 早期的和小功率的变频器机种，经常采用了TLP250、 HCPL3120(A3120)驱动IC，内部电路简单，不含IGBT保护电路；被大量广泛采用的是PC923 、PC929的组合驱动电路，往往上三臂IGBT采用PC923驱动，而下三臂IGBT则采用PC929驱动，PC929内含IGBT检测保护电路等。智能化程度比较高的专用驱动芯片A316J，也在大量机型中被采用。 通过熟悉驱动化的引脚功能和掌握相关的检测方法，达到掌握对驱动电路进行故障判断与检测的能力，以及能对不同型号的驱动IC应急进行代换与修复。1.TLP250和HCPL3120(A3120)驱动IC（见图4-3) TLP250：输入电流阈值为5mA，电源电压为1035V，输出电流为0.5A，隔离电压为2500V，开通/关断时间为0.5uS。可直接驱动50A 1200V的IGBT模块， 在小功率变频器驱动电路中和早期变频器产品中被普遍采用。 HCNW3120(A3120)：其与HCPL3120、HCPLJ312内部电路结构相同，只是因选材和工艺的不同，后者的电隔离能力低于前者。输入V电流阈值为2.5mA，电源电压为15 30V，输出电流为2A，隔离电压为1414V，可直接驱动150A 1200V的IGBT模块。 3种驱动冚的引脚功能基本一致，小功率机型中可用了TLP250直接代换另两种HCNW3120和HCPL3120，大多数情况下TLP350、HCNW3120可以互换，虽然它们的个别参数和内部电路有所差异，如了TPL250的电流输出能力较低，但在中功率机型变频器中，驱动化往往有后置放大器，对驱动化的电流输出能力就不是太挑剔了。 驱动IC实质上都为光耦合器件，具有优良的电气隔离特性。输入侧内部电路为一只发光二极管，有明显的正、反向电阻特性。用指针式万用表R X1K档测量，2、 3脚正向电阻约为100PK左右，反向电阻无穷大；用RX10K档测量，正向电阻约为25K左右，反向电阻也为无穷大。当然2、 3脚与输出侧各引脚电阻，都是无穷大的。5、 6脚和5、 8脚之间， 均有鲜明的正、反向电阻，当5脚搭接红表笔时，有10-30K的电阻值，5脚接黑表笔时， 电阻值接近于无穷大。因选材、工艺和封装型式的不同和测量仪表的选型不同，得出的测量数值会有一定的差异。了TLP250的输出电路采用互补式电压跟随器输出电路，V1、 V2均为双极型晶体管。而HCPL3120的输出电路V2采用了CMOS晶体管，两种芯片的输出侧电阻值有所差异。在上电检测中，从驱动冚的电路结构中可得出如下结论：当2、 3脚输入电流通路接通时，了TLP250内部V2导通，6、 7脚则与8脚电压相近或相等；当2、 3脚输入电流为零时，了1？250内部V2导通，6、 7脚则与5脚电位相近或相等。这即是对了TLP250好坏进行判断的依据。TLP250在线测量:因机型不同，外围电路的数值不尽相同，所以测量得出的在线电阻值的参考意义不大。在供电状态下，可方便测出了TLP250的好坏情况。驱动电路的带电检测，必须在单独检修驱动电路的情况下或已将逆变功率电路的供电切除的情况下进行！严禁在整机运行状态下，直接下笔测量驱动电路一由表笔引人的干扰信号会误触发IGBT，造成严重损坏！在驱动电路供电正常的情况下和CPU主板能输出正常六路驱动脉冲的情况下，可以在线检测驱动冗的工作状态。在变频器的控制电路处于停机状态时，测量2、 3脚电压应为0V，测量5、 6脚电压应为0V。操作变频器的操作显示面板，使之处于起动运行状态，测量2、 3脚应有0.6V左右的正向电压值，此时测量5、 6脚之间应有2 4V左右的电压输出。说明TLP250是好的。2、 3脚输人电压有变化，但输出脚无电压变化，或输出脚一直保持一个固定不变的高电平或低电平，说明了TLP250损坏。 当然，也可用外加电源串联限流电阻提供了TLP250的输入电流，检测输出脚的电压变化，来检测判断TLP250的好坏。上述检测方法同样适用于HCNW3120等的检测。2.PC923、PC929驱动IC两片驱动IC经常成对出现，成为驱动电路的一个经典组合模式。PC923用于上三臂(见图4-1中的V1、V3、V5)IGBT的驱动，PC929则用于驱动下三臂（见图4-1中的V2 、V4、V6）IGBT，并同时承担对IGBT导通管压降的检测，对实施过电流保护和输出OC报警信号的任务。PC929与普通驱动IC的不同，它内部含有IGBT保护电路和OC信号输出电路，将驱动和保护功能集成于一体。PC923和PC929与后置放大器构成的U相驱动电路如图4-5所示。 PC923的相关参数：输人IF电流值为5 -20mA，电源电压为15-35V，输出峰值电流为0.4A，隔离电压为5000V，开通/关断时间为0.5us。可直接驱动50A 1200V以下的小功率IGBT模块。PC923的电路结构同了TLP250等相近，但输出引脚不太一样。5、 8脚之间可接人限流电阻，限制输出电流以保护内部VT1、VT2晶体管。常规应用， 是将5、 8脚直接短接，接人供电电源的正极。如果将输出侧引线改动一下，也可以与TLP520、A3120等互为代换。其上电检测方法也同于孔TLP250，在此不予赘述。 PC929的相关参数与PC923相接近，在电路结构上要复杂一些。1、 2脚为内部发光二极管阴极，3脚为发光二极管阳极，1、 3脚构成了信号输人端。4、 5、 6、 7脚为空端子。输入信号经内部光电耦合器、放大器隔离处理后经接口电路输入到推挽式输出电路。10、 14 脚为输出侧供电负端，13脚为输出侧供电正端，12脚为输出级供电端，一般应用中将13、12脚短接。11脚为驱动信号输出端，经栅极电阻接IGBT或后置功率放大电路。PC929的9 脚为IGBT管压降信号检测脚，9、 10脚经外电路并联于IGBT的C、E极上。IGBT在额定电流下的正常管压降仅为3V左右。异常管压降的产生表征了IBGT运行在危险的过电流状态下。PC929的8脚为IGBT的OC过载、过电流、短路）信号输出脚，由外接光耦合器将故障信号返回CPU。 PC929内部IGBT保护电路的动作过程：在正常状态下，变频器无论处于待机或运行状态，2、 3脚输人脉冲信号电流，11脚相继产生15V和-7.5V的输出驱动电压信号。此时PC929的8 (FS)脚一直为高电平状态；当所驱动的IGBT流过异常电流时（如2倍以上额定电流，IGBT的导通管压降迅速上升，使9脚电压到达故障报警阈值(7V) 、PC929内部的IGBT保护电路起控，11脚输出的正向激励电压降低，使IGBT的导通电流下降，同时控制8脚内部的晶体管VT3导通，输出一个低电平的OC故障信号，经外接光耦合器送人据过电流情况实施保护停机等动作。 PC923、 PC929输出侧的各脚电阻值见表4-1 (MF47型指针式万用表R X 1K档，红表笔搭接GND脚）表4-1 在单独维修电源义驱动板的上电检测中，因PC929的9、 10脚与IGBT模块脱离，一接受运行信号，8脚即报出OC故障信号，11脚输出脉冲电压也被内部IGBT保护电路所钳制， 致使无法测出PC929的工作状态。需采取相应措施，解除PC929的管压降检测功能，强制电路正常工作，达到方便检测的目的。 3，智能型驱动10V110V1.-3161 (人3161) 图4-6和图4-7分别为A316J的内部结构图和原理图。AJ316的输出电流值达2.5A，可直接驱动150A/1200V的IGBT。作为一种专用驱动芯片，其各项功能已接近完善，外围附属电路相对简洁。输入侧内部电路为数字门电路，阻抗较高，不必取用大的信号源电流。AJ316内含欠电压封锁输出电路和IGBT保护电路，还内含输入脉冲信号和输出OC信号的两路光耦合器；具有故障时封锁驱动脉冲和故障复位控制功能，与CPU配合，可实现自动停机、自动复位等控制。 如图4-6所示，A316J内部以两只光耦合器光传输通道为分界点，分出丫输人侧电路和输出侧电路。1、 2为Vin+、Vin-正/负信号输人端，VL1与相关输入侧、输出侧电路构成了脉冲信号传输电路。输入信号经门电路由发光管VU (光耦合器）传输至输出侧电路。输出侧接收到的光信号再经受控放大电路，进行功率放大后由11脚输出，驱动IGBT模块。VL1的阳极和阴极分别由7、 8脚引出，便于外接故障保护电路，以切断脉冲信号的传输。但常规应用中，一般是将7脚悬空，8脚直接接输人侧信号电源）地，构成了信号直通回路。 内部输出级电路为推挽式输出电路，由复合放大器保障大电流输出能力。实际电路中， 控制电路的供电端子13脚与输出级放大器的供电端子12脚也是短接的，接人驱动电路供电电源的正极，9、 10脚接入供电负极，电源电压范围为15 30V。驱动电路对IGBT的过载保护，并非是通过电流采样一串联电流采样电阻或采用电流互感器来进行的，而是由IGBT的通态管压降，来判断IGBT是否出处于过电流状态。在额定电流以下运行时，IGBT管压降不大于3V，当运行电流达到IGBT的两倍时，管压降会上升到7V以上。应该实施保护停机了。图4-8为A316J构成的驱动电路。 VL2(光耦合器)与输入、输出侧相关电路构成了IGBT管压降检测电路、IGBT模块的OC信号报肇电路和故障复位电路。14脚为IGBT管压降信号(IGBT过电流检测信号)输人脚，14、 16脚经外接元件并联于IGBT的C、E极上。正常工作状态下，IGBT保护电路不动作，VL2为截止状态，输入侧内部85触发器的输出（V端保持低电平，对的信号输人通路不起控制作用，同时6脚内部DMOS管因无工作偏压处于截止状态，6脚（模块OC信号输出脚）为高阻态（高电平），电路正常工作；当负载过重或驱动电路本身故障或8丁有开路性损坏时，14脚检测到IGBT导通期间的管压降达7V以上时，内部IGBT保护电路起控，11脚内部功率输出电路被先行封锁，VL2导通，RS触发器Q端变为高电压，脉冲信号输入门电路被封锁，同时6脚内部DMOS管子导通，将低电平的OC信号输人CPU或前级故障信号处理电路。当！V触发器被触发后，将维持故障锁定状态，VL1的传输通路被切断，驱动信号无输出。直到A316的5脚（复位信号输入脚）接收一个外来（该信号常用CPU输出）低电平的复位信号时，RS触发器状态复位，VL1等电路构成的脉冲信号传输通道，才又重新开通。15脚在OC故障信号输出时为高电平，也可配合外接电路进行故障报警等，一般电路中，15脚也被空置未用。 OC故障信号、供电电源欠电压信号和脉冲输入信号，决定着AJ316的输出状态。输出推挽电路具有互锁功能，确保上、下管子不会同时导通。当供电电压低落到12V以下时， 为避免IGBT欠激励而导致电路故障，内部欠电压电路保护电路起控，推挽输出电路的0PC05下管被强制导通，将驱动脉冲输出端下拉为低电平，IGBT被截止；在脉冲输入信号有效期间，IGBT保护电路检测到IGBT的管压降异常上升时，则保护电路起控，推挽输出电路的上部达林顿管被关断，并由RS触发器实施了故障锁定。同时推挽输出电路下管中并联的0V105管子中放大倍数小的管子先行导通，经外接触发回路将IGBT的C、E结电容所存储的电荷进行缓慢释放，使IGBT软关断，避免由主电路的分布电感形成过大的Ldi/dt，易使IGBT超出安全工作区而损坏。 A316J的各脚电阻值见表4-2 (MF47型指针式万用表U XI、档测量)。专业文档供参考，如有帮助请下载。