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台达ⅤFD-B变频器电源驱动板的维修_电路_芯片

少女玫瑰心 2025-01-17 06:32:15 0

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该变频器为台达ⅤFD-B型22kw,韶光长了,面板无显示该当是开关电源故障,量了一下输入输出端以确定整流部件及IGBT部件的好坏及是否有短路故障,结果都是好的。

开拆并大卸八块,取出电源驱动板,开灯不雅观察开关电源管DQ19、DQ20、DR44检流电阻都已炸裂,确认是开关电源问题。

台达ⅤFD-B变频器电源驱动板的维修_电路_芯片 通讯

该机型开关电源用2842芯片,电路比较熟习,用万用表在线将开关电源干系器逐个检讨,又查出DR125电流检测反馈电阻已开路,将所有检讨出问题的器件包括3842一并换新,准备通电试验,故事就开始了。

翻出的维修条记及电路图

台达ⅤFD-B开关电源驱动板

通电我比较谨慎,先找到2842芯片7脚滤波电容,然后焊上二根线另加直流16.5伏电压,用示波不雅观察3脚输出波形,上电,有波形且幅值正常,示波器不雅观测两开关管Gs波形,对称且幅度正常,以为开关电源已修复,准备加530直流电压上电测试。

我备有自用的530伏直流电源,开关电源的反馈稳压在+5v侧,我在7805的前端焊了二根线接万用表监测,估值应在7Ⅴ旁边为正常,另用一块万用表连续监视2842 7脚电压,也应在16~18伏之间为正常。
接完线后按遥控器通电键(我自用的530Ⅴ直流电源是可遥控接通断开的,放在另一个房间,怕被炸着,怕听响声),过1~2秒后表显有电压了,解释开关电源已事情,但电压值远超我的履历估值,7脚电压升到25Ⅴ且还在上升,7805前端也已升到17Ⅴ,立时断电,心想完了,有可能将驱动芯片及运放烧了就玩完了。

断电后细想可能是反馈稳压电路有问题,在线不好测,就仍独立给3842芯片16.5Ⅴ电压,有输出解释3842没坏,接着在+5Ⅴ前反馈端另加一贯流电源,电压调度区间在6~9Ⅴ区间,我用的是数字直流电源,步进分辩率0.01Ⅴ,结果在6.71伏高下时,3842输出脉宽瞬间变为最小,反向也能调回来,测TL431的3脚也为2.5Ⅴ,解释反馈电路没问题,但就0.01的差别就能让PWM波的脉宽由最大到最小,反过来也-样,没办法了,再上530Ⅴ试试看,结果还是一样输出电压远高于稳压值,解释开关电源还有问题,开始研究电路並重测各元件还是没创造问题,没办法了,停下来日诰日再说。

镇静一晚后想想可能还是反馈稳压电路的问题,立时将431和817都换新的,再独立加电16.5Ⅴ试试,看波形正常,调反馈电路也是老样子,正没招且不敢贸然上530Ⅴ试试,细看示波器波形创造问题了,波形很好,幅度正常,但频率好象不对,856khz,也太高了吧!
以我的履历该当是40~100k之间才对,细查2842的最高事情频率,有说200k,也有说500k,反正800多K是肯定有问题的,细查振荡电阻5.1k没问题,振荡电容在线无法查只能换下再查或直接改换,结果在拆下时电容碎了,想想可能是它的问题,换多少容量的电容呢?又是个常常碰到的问题,只能依履历先换上103的电容,通电振荡频率立时下来了,但只有30k多点,太低,试了多次,末了用472的贴片电容(恰好有)换上,频率为58khz,得当!
拆掉试验线路接上530Ⅴ直流试电,通电后,7805前端稳压在6.6Ⅴ,芯片7脚电压稳定在16.7Ⅴ,再查24Ⅴ,正负15Ⅴ都己正常,至此开关电源部分维修完成。

考虑到中间试验时开关电源曾有较高电压输出,这对这块板上的驱动芯片及运放芯片有可能是致命的,以是不得不再检讨一下这些芯片的功能是否正常,如驱动芯不正常则有可能破坏后面的ⅠGBT模块,那丢失就大了。

其余的缘故原由是这客户有备用变频器,以是维修不急,再说台达变频器电路比较经典,也有必要把这块板上的驱动芯片的功能及范例值搞清楚了是最好的。

下面紧张讲下驱动电路部份如何做试验来验证芯片及电路是好的还是坏了,我的履历是先做静态试验(反面CPU连接,ⅠGBT不给髙压),就单独一块板用给驱动芯片输入端加电压的办法看芯片的输出及末了给到ⅠGBT的g、e真个静态电压来确认芯片及电路的好坏。

在这里我再敲黑板划重点一下,修变频器最常见也是最难修理的便是驱动电路,凡是烧或炸ⅠGBT的,必查驱动电路,否则上新的lGBT还会再炸,让你欲哭无泪,赔钱是小事,还打击你的信心,最胆怯的是让你对通电试验或按RUN键有畏惧生理且是长期的。

该变频器利用PC929和A3120作为高下桥的驱动,A3120驱动上臂MOS管,比较大略,PC929驱动下臂,该芯片集成有0C检测电路,给通电或静态试验带来些麻烦,很多人也搞不清楚0C检测事理更不清楚如何来解除OC报警旗子暗记后才能通电或静态测试驱动旗子暗记如何一起加到lGBT的ge真个。

该变频器的驱动电路见下图,各位看官自己努力研究看懂它,一定会有收成的。

台达∨FD-B22KW变频器驱动电路

我们首先要做的是先检讨6路的直流电源是否正常。
开关电源除输出+5Ⅴ,+15v,-15Ⅴ及24v供给pcu板外,还有4~5路独立电源(不公地)供给驱动电路(芯片)。
在这里是一起电源(+24Ⅴ,0Ⅴ,-8Ⅴ,由DD44、DC41组成+24Ⅴ电源供给三片929的右边供电,由DD5稳压管及DC16滤波电容组成+8Ⅴ(相对付DD44正端而言)供给lGBT的e极)供给ⅠGBT下臂驱动电路,而上臀驱动的三个3120芯片各有一个独立电源供电(也有+24Ⅴ,0Ⅴ,+8Ⅴ三路)。
要解释的是,就这电源部分就够繁芜的,为什么要那么多路电源供电?为什么在ge端还会有负电压存在?大略讲授一下,由于末了级的三相(u,v,w)输出是由lGBT模块的6个功率MOS管组成的三个桥臂的中间端输出的,每个桥臂由高下二个功率管组成,其高下端直接接直流高压530Ⅴ,为了担保同臂的两个功率管不能同时导通形成短路而炸管,首先高下臂的驱动旗子暗记一定是反相的,以担保任何时候单臂中的两个功率管只能导通一个而另一个一定是关闭的。
由于三个桥臂的驱动电路的繁芜连接致使6路驱动电路除下臀的三个功率管因其e极可公共连接而使下臂三路驱动电路可公用一起电源,而其上臂的三路驱动电路必须用各自独立的电源才能使各自驱动电路互不影响。
当然还有更繁芜的变频器其6路驱动电路利用6个独立电源,在此不表。
其余要使一个大功率的MOS管开断也绝非在其ge端加上0Ⅴ电压即可,要使大功率MOS管既要关得快(绝不可拖泥带水逐步关断,炸管故障大部分便是其关断慢形起的)又要可靠关断,就必须要在其须要关断该管时给它的ge端快速加上负电压(一样平常为-8Ⅴ旁边)才行,那么这负压那来的呢?我们看电路,+24的负端接在pc929的14脚作为地端,其+24Ⅴ接929的12、13脚作为正电源,那么该芯片的输出端11脚的低电平为0Ⅴ经后面推挽放大后加到ⅠGBT的g端,我们假定其低电平时为0Ⅴ,但其ⅠGBT的e极接的+8Ⅴ,也便是说其ⅠGBT的g端电平比其e端电平低了8Ⅴ,这便是Vge在其平时(无驱动旗子暗记时)或需关断时为-8v的由来。
各位看官看懂了最好,看不懂就暂且放一放,不是你理解能力差而是这电路确实有些繁芜,没有好的电工理论根本是不随意马虎理解它的。

现在回到如何做实验来验证驱动电路的好坏。
首先给电源驱动板通上530v直流给开关电源,开关电源正常事情后先从大略的做起。

①如果lGBT是在板的,则先丈量6路静态ge电压值应都为-8Ⅴ旁边,可以不到-8Ⅴ一点,但上臂的三路特殊是下臂的三路必须要对称同等,差别应很小才行,如有差别特殊大的(差1Ⅴ以上)则解释该路驱动电路有问题。
其余测一下6个芯片的输出端,在不加驱动旗子暗记时其输出端都该当是0Ⅴ。

②给上臂驱动芯片3120加驱动旗子暗记(0Ⅴ)看芯片输出是否是+24Ⅴ(或稍低些)及对应的Ⅴge也应在+13v旁边。
解释一点,3120的右边输入旗子暗记电路(2,3脚)和左边驱动电路(5,6,7,8脚)用的两路独立的电源,右边用的+5Ⅴ电源,左边是独立的+24v电源,两者不公地。
以是先测下左边2脚旁的电阻DR5上是否有4Ⅴ多的电压,如没有即给它接上+5Ⅴ电源,3脚用导线接+5Ⅴ的地作为驱动旗子暗记,此时该芯片的输出端6,7脚应为高电平(+24Ⅴ),如不为24Ⅴ或没反应,则该芯片已坏,改换之。
别的二个3120芯片也同样实验来确认其功能是否正常。

③关于929芯片可能轻微繁芜些。
首先在输入端不加任何旗子暗记时测一下9脚应为0Ⅴ,8脚为24v,输出端11脚为0Ⅴ,然后给3脚电阻上加+5v,2脚接+5Ⅴ的地,此时丈量9脚应为10v(应关注两点,1、0C检测只在有驱动旗子暗记时,2、该端电压大于7Ⅴ时输出OC旗子暗记),8脚为24Ⅴ(按功能该脚此时应为0Ⅴ,但实测仍为+24Ⅴ,我认为可能跟驱动旗子暗记是动态还是静态有关,有待连续研究为什么),11脚应为高电平约22.5Ⅴ旁边(因带载),对应输出的Vge应为13Ⅴ旁边,解释该芯片功能正常,反之则该芯片需改换。

如果芯片输出正常而对应的Ⅴge电压不正常,则可能是推挽管有问题,检讨换之,不作重点。

至此该板如功能都正常,则可装机上电,一样平常而言,如果开关电源和驱动电路没问题,纵然其它电路仍有问题都不是致命性故障,只会报警不会炸管,以是可放心地通电按R∪N键了。

其余再提醒一点,基于我的维修履历,驱动电源不带负载丈量时可能是好的(例ⅠGBT不在板,ge端也没接仿照负载的情形下),若ⅠGBT不在板,则其ge端应接仿照负载,其取值同前面的驱动电阻,一样平常也可取20欧旁边,以防驱动电源驱动不敷的故障被忽略。
一样平常都应重点检讨下臀电源的电解电容DC41和DC16,重点中的重点是检讨DC16,若故障是炸管或利用超过十年的,直接换之!

此文为近两天的维修心得,在此和大家分享,如有互换请留言我会解答!

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