西门子变频器开关电源的原理及维修
开关电源工作原理及维修技巧
开关电源工作原理及维修技巧开关电源是一种将交流电转换为稳定直流电的电子设备，广泛应用于各种电子设备和系统中。
了解开关电源的工作原理，对于工程技术人员和维修人员来说至关重要。
本文将介绍开关电源的工作原理，并提供一些常见问题的维修技巧。
一、开关电源的工作原理开关电源通过使用电子器件（如开关管、二极管和电感等）将交流电转换为高频脉冲电流，再通过滤波和稳压电路得到稳定的直流电。
下面将详细介绍开关电源的主要工作原理。
1. 输入滤波：开关电源的输入端会接入交流电源，而交流电源会带有各种干扰信号。
为了保证开关电源的正常工作，需要通过输入滤波电路来滤除这些干扰信号。
输入滤波电路一般由电容器和电感器组成，能够有效地滤除高频和低频的干扰信号。
2. 整流和滤波：经过输入滤波后，交流电会被整流电路转换为直流电。
整流电路通常使用二极管桥整流器来实现。
然后，通过输出滤波电路对整流后的直流电进行滤波处理，以去除直流电中的纹波电压，得到相对稳定的直流电。
3. 高频开关转换：直流电经过滤波后，会进入开关电源的核心部件——开关电路。
开关电路由开关管（如MOSFET、IGBT等）组成，通过快速开关操作将直流电转换为高频脉冲电流。
4. 变压器：高频脉冲电流进一步经过变压器的转换，得到所需的电压大小。
通过变压器的变换比例，可以实现升压、降压或保持电压稳定的功能。
5. 输出调节和稳压：经过变压器转换后的电流会进入稳压电路，稳压电路通常由反馈电路、误差放大器和控制开关管等组成。
利用反馈电路监测输出电压的变化情况，并与设定的参考电压进行比较，在误差放大器和控制开关管的调节下，保持输出电压稳定在设定值。
二、开关电源的常见故障和维修技巧1. 电源无输出或输出电压波动大：可能原因：- 输入端电源线异常，如插头松动或电源线破损。
- 滤波电容故障，需要检查滤波电容是否损坏或漏电。
- 开关管故障，开关管可能损坏或短路，需要更换。
- 控制电路故障，检查反馈电路和误差放大器是否正常工作。
变频器开关电源工作原理
变频器开关电源工作原理首先我们先通俗地概括一下开关电源电路的工作原理：开关电源，顾名思义是指工作在开关状态下的电源电路，那么，电路中哪一个元件工作在开关状态呢？我想大家都知道，就是电源管（通常称为开关管）。
既然电源管工作在开关状态，因此电源管必须具备良好的开关特性，所以电源管通常采用大功率晶体管或场效应晶体管（以场效应晶体管为多）。
要让电源管工作在开关状态，就必须有一个能使电源管由截止变为导通，再由导通变为截止的电路（称为振荡电路），过去大多用分裂元件组成，而现在常用IC（如UC3844）集成电路。
而电源管的导通和截止就使流过N1(开关变压器主绕组上)的电流发生变化，从而产生一个电动势，这个电动势的波形就是一个脉冲信号（称为脉宽调制信号简称PWM）。
开关变压器是一个电磁转换器件，负责一次、二次功率转换，根据变压器的原理，初级和次级线圈匝数之比决定次级感应电动势(脉冲电压)的大小，而线圈的线径决定该绕组所能承受电流的大小（功率），这个电动势的波形也是一个脉冲信号（脉宽调制信号），且频率和输出的开关频率相同，只是峰值不一样而已，再经过整流和滤波后，就可以得到相应的直流输出电压。
变频器开关电源主要包括输入滤波电路，输入整流滤波电路，功率变换电路，控制电路，保护电路，输出整流滤波电路。
1、输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。
当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流很大（电容器的电压不会跃变，开启瞬间相当于短路，电感的电流也不会跃变，开启瞬间相当于开路）。
接入RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪涌电流。
因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，这时电阻的温度快速升高后，RT1阻值减小（RT1为负温系数元件），这时它的能量消耗非常小，后级电路可正常工作。
2、整流滤波电路：交流220由桥式整流电路（D1-D4或用桥堆）整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。
开关电源工作原理及维修技巧
开关电源工作原理及维修技巧开关电源工作原理及维修技巧开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。
今天小编就给大家讲讲开关电源工作原理及维修技巧，希望对大家有帮助。
一.开关电源的工作原理开关电源就是采用功率半导体器件作为开关元件，通过周期性通断开关，控制开关元件的占空比来调整输出电压。
开关元件以一定的时间间隔重复地接通和断开，在开关无件接通时输入电源Vi通过开关S和滤波电路向负载RL提供能量，当开关S断开时，电路中的储能装置(L1、C2、二极管D组成的电路)向负载RL释放在开关接通时所储存的能量，使负载得到连续而稳定的能量。
开关电源原理图VO=TON/T*ViVO 为负载两端的电压平均值TON 为开关每次接通的时间T 为开关通断的工作周期由式可知，改变开关接通时间和工作周期的比例，VO间电压平均值也随之改变，因此，随着负载及输入电源电压的变化自动调整TON和T的比例便使输出电压VO维持不变。
改变接通时间TON和工作周期比例亦即改变脉冲的占空比，这种方法称为“时间比率控制”(TimeRationControl,缩写为TRC)。
按TRC控制原理，有三种方式：1. 脉冲宽度调制(PulseWithModulation,缩写为PWM)开关周期恒定，通过改变脉冲宽度来改变占空比的方式。
2. 脉冲频率调制(PulseFrequencyModulation,缩写为PFM)导通脉冲宽度恒定，通过改变开关工作频率来改变占空比的方式。
3. 混合调制导通脉冲宽度和开关工作频率均不固定，彼此都能改变的方式，它是以上二种方式的混合。
二.开关电源的维修技巧和常见故障1.维修技巧开关电源的维修可分为两步进行：断电情况下，“看、闻、问、量” 看：打开电源的外壳，检查保险丝是否熔断，再观察电源的内部情况，如果发现电源的PCB板上有烧焦处或元件破裂，则应重点检查此处元件及相关电路元件。
西门子GM150变频器系统分析及故障处理
西门子 GM150变频器系统分析及故障处理变频器调速通过调节电源频率来调节速度，多用于电动机转速调速，能够实现无极调速，具有效率高、性能优特点，广泛应用于需要精确速度控制的生产环节。
榆济管道天然气增压输气站采用西门子GM150变频调速系统和配套的ABB供电设备，调节压缩机电动机转速，控制天然气瞬时流量，完成控制输气量及节能目的。
根据投运以来运行情况介绍此套变频调速系统。
1 变频调速系统组成主要由10kV开关柜、隔离变压器、变频器、预充磁、MCC、UPS组成。
1.1 10kV开关柜采用厦门ABB开关有限公司10kV开关柜，全称UniGear ZS1铠装式金属封闭式开关设备，向变频调速系统中隔离变压器提供电能。
开关柜由固定的柜体和真空断路器组成，柜体分3个隔间:断路器室、电缆室、低压室。
断路器室为金属全封闭，位于开关柜中部，内部有VD4型真空断路器、电压互感器、电流互感器，断路器是变频调速系统的电源开关，电压互感器用于电压检测，电流互感器用于电流检测。
电缆室位于开关柜底部，内部有断路器出线电缆、避雷器、接地开关等。
低压室位于开关柜顶部，内部有开关柜辅助和控制电源、检测保护装置，实现对开关柜下游设备的过流速断、低电压跳闸、过负荷报警等保护。
开关柜内部高温至设备损坏风险，因此低压室装有温湿度检测装置，对整个开关柜进行温度、湿度检测，提高开关柜安全运行性。
1.2隔离变压器采用德国ASA公司DOHX型具有矿物油加注的三相油浸式变压器（隔离变压器），接收10kV开关柜电能，转化适合电压等级后给变频器供电。
隔离变压器主要由铁芯及铁芯上缠绕的绕组组成，采用7绕组变压器，一次侧1个绕组，星形连接方式；二次侧6个绕组，连接方式依次为星形、星形、星形、三角形、三角形、三角形，输出侧每相电相位差20 º，隔离变压器一次侧电压等级为10kV，二次侧电压等级为1500V。
隔离变压器作用为变压、隔离和滤波。
一方面变压器通过特殊的绕组结构和连接组别为变频器提供电压等级为1500V的电能，满足变频器的36脉动整流需求；隔离变压器可以使一次侧和二次侧电气完全绝缘，使回路隔离，和电源没有直接的连接；利用隔离变压器铁芯高频损耗大的特点，经过电磁感应后将高变频谐波“滤”除。
变频器维修技术之开关电源电路图及维修技巧
开关电源的检修思路和检修方法开关电源简化电路图变频器的开关电源电路完全可以简化为上图电路模型，电路中的关键要素都包含在内了。
而任何复杂的开关电源，剔除枝蔓后，也会剩下上图这样的主干。
其实在检修中，要具备对复杂电路的化简的能力，要在看似杂乱无章的电路伸展中，拈出这几条主要的脉络。
要向解牛的庖丁学习，训练自己的眼前不存在什么整体的开关电源电路，只有各部分脉络和脉络的走向振荡回路、稳压回路、保护回路和负载回路等。
看一下电路中有几路脉络。
1、振荡回路：开关变压器的主绕组N1、Q1的漏--源极、R4为电源工作电流的通路；R1提供了启动电流；自供电绕组N2、D1、C1形成振荡芯片的供电电压。
这三个环节的正常运行，是电源能够振荡起来的先决条件。
当然，PC1的4脚外接定时元件R2、C2和PC1芯片本身，也构成了振荡回路的一部分。
2、稳压回路：N3、D3、C4等的+5V电源，R7—R10、PC3、R5、R6等元件构成了稳压控制回路。
当然，PC1芯片和1、2脚外围元件R3、C3，也是稳压回路的一部分。
3、保护回路：PC1芯片本身和3脚外围元件R4构成过流保护回路；N1绕组上并联的D2、R6、C4元件构成了IGBT的保护电路；实质上稳压回路的电压反馈信号稳压信号，也可看作是一路电压保护信号。
但保护电路的内容并不仅是局限于保护电路本身，保护电路的起控往往是由于负载电路的异常所引起。
4、负载回路：N3、N4次级绕组及后续电路，均为负载回路。
负载回路的异常，会牵涉到保护回路和稳压回路，使两个回路做出相应的保护和调整动作。
振荡芯片本身参与和构成了前三个回路，芯片损坏，三个回路都会一齐罢工。
对三个或四个回路的检修，是在芯片本身正常的前提下进行的。
另外，要像下象棋一样，用全局观念和系统思路来进行故障判断，透过现象看本质。
如停振故障，也许并非由振荡回路元件损坏所引起，有可能是稳压回路故障或负载回路异常，导致了芯片内部保护电路起控，而停止了PWM脉冲的输出。
变频器开关电源的原理及维修
检查并联在开关变压器一次绕组的尖峰电压吸收网络（由电阻与电容并联后与二极管串联），用指针式万用表测量二极管正反向电阻均为15欧姆，感觉异常。将两只并联二极管拆开检测，正常。细观察，电容器有细微裂纹，测其引脚，查出为2kV 103电容击穿短路。更换后，机器恢复正常。
此电容短路引起开关电源起振困难的故障殊不多见。
顺便说明一下，该机的启动支出路电阻为300k，再加上其它环节的电阻，实际加到开关管栅极的启动电流仅1mA多一点。虽然场效应管为电压控制器件，理论上不吸取电流，但能使其导通的结电容充电电流，恰恰是使其导通的硬指标。从此一角度来讲，场效应管仍为电流驱动器件。当电路参数产生变动后，原启动支路的供给电流不足以使开关管导通乃至微导通，所以电路不能起振。将此启动电流值稍稍加大，电路便有可能起振。300k启动电阻有阻值偏大之嫌，我认为稍稍减小其阻值有利无弊。
只有乙机的故障稍微有趣，试分析如下：
表面看起来，乙机查不出一个坏件，致使维修陷入困境。但减小启动支路的电阻值后，则能正常工作。乙机的“异常之处”到底在哪里呢？可能是元器件性能的微弱变化导致电器参数的的变动，如开关管放大能力的些微降低、或开关变压器因轻度受潮使Q值变化、或3844B输出内阻有所增大，或阻容元件有轻微变异，上述原因的查找与确认委实不易，或者是有一种，甚至有可能是数种原因参与其中。但上述多种原因只导致了一个后果：开关管不能被有效启动，电路不能起振！解决的办法是转变掉现有状态，往促成开关管起振的方面下力气，在起动支路并联电阻是最省力也是最有效的一个方法。
变频器开关电源的原理及维修
维修部 杨海涛
电源是每一个电路的重要组成部分，担负着为电路提供能量的重要作用，它是设备能够正常运行的重要保障。电源的种类很多，开关电源由于体积小、重量轻、效率高、动态稳压效果好，因此被广泛应用到了各种电子设备中。下面就以UC3844开关电源芯片为例讲述一下开关电源的基本原理和在变频电路中的作用。右图a-1所示为开关电源PWM波形调制芯片。该图为8脚双列直插封装。 7脚是芯片的电源输入端，该端在内部集成了稳压器和最低门限电压控制器，所以该芯片不用在外围设置稳压电路，只要接一只降压电阻即可。最低门限值为10V，当7脚输入电压低于10V，该芯片将禁止输出，处于保护状态。正常工作时该端电压约为12V—16V之间。 4脚是内部压控振荡器的定时端，通过接上合适的RC网络，使输出的PWM波控制在20KHZ—100KHZ之间。 a—1 2脚、3脚是输出取样反馈端，用于检测开关电源的输出，以便进行PWM调制控制，从而达到稳压的目的。 在变频器系统中，开关电源需要输出：一组5V/DC、一组±12V/DC、四组20V/DC等多组电压。其中5V/DC 主要用作主板及控制板的供电，±12V/DC用作霍尔检测器件的供电，四组20V/DC用作IGBT的触发供电。变频器的型号及品牌不同，其开关电源的电压值也不尽相同，但基本构架是一样的，在此仅以下图为例讲一讲开关电源的工作原理。 a—2 如图a—2所示：电源经D1—D4、C1、C2整流滤波之后，通过降压电阻R3到了UC3844的7脚电源正端，为其供电，UC3844通过检测当7脚电压大于10V时，控制内部压控振荡器开始工作，通过R8、C5将PWM的频率控制在要求范围之内。此时6脚输出PWM信号去控制开关管Q1的通断，R10是开关管的电流检测电阻，通过检测R10的电压值来实时调整PWM的脉冲度，从而达到自动稳压的目的。在图中变压器的副绕组通过D6、C7、C8整流滤波之后到了UC3844的7脚，增强了UC3844的驱动能力。C9、R11、D5是开关管的滤波吸收网络，目的在于吸收变压器的反向脉冲，保护开关管。AC-1——AC-4是开关变压器的次级输出绕组，通过D7、D8、D9、D10、C10、C11---C17进行整流滤波后输出对后级电路进行供电。了解了开关电源的原理之后，让我们来看看如果开关电源出现问题应该怎样进行维修。开关电源的几个维修步骤如下： 1、检测整流电路D1—D4是否击穿或断路，滤波电路的电容是否损坏，平衡电阻R1、R2是否正常，降压电阻R3是否烧断或阻值增大失效（断电情况下测试）。 2、检测开关管b-e结、c-e结是否有击穿短路现象、测量开关变压器各个绕组是否有短路现象，以确定开关管、及开关变压器的好坏（断电情况下测试）。 3、检测次级输出绕组的整流滤波元件，重点察看滤波电容是否鼓包或损坏，以排除次级电路短路的可能。 4、检测吸收回路D5、R11、C9是否正常（断电情况下测试）。 5、在确定上述元件正常的情况下，我们可以把开关电源板从变频器上取下单独对其进行加电试验。用调压器缓缓地调至开关电源的额定电压值，此时应能听到变压器起振时的吱吱声，如没有听到起振的声音，用万用表检测UC3844的电源正、负级之间是否有12V—16V左右的直流电压。 6、在确定UC3844的供电端电压正常后，可用示波器察看一下UC3844的6脚是否有PWM波输出到开关管的触发端（根据电路设计的不同，PWM波的频率一般在20KHZ—100KHZ之间）。 7、如果没有PWM波输出，则更换定时元件C5、R8、C6或UC3844。经过上述几个步骤的排除，开关电源应该可以正常工作了。在变频器中，开关电源的种类很多，但基本原理都是一样的，比如说每个PWM管理芯片都有供电端、定时元件RC网络、输出PWM波的端口等，只要我们了解了它们的工作原理，按照一定的方法步骤都能够把故障排除掉。下面就把实际维修中遇到的问题和解决办法列举出来，供大家参考一下。案例1：台达变频器（故障现象：上电无显示）经检测发现电源主回路、充电电阻、主回路接触器都正常，因此确定为开关电源板故障。按照上述维修步骤对开关电源板进行测量。在进行第一步测量时，发现直流母线560V到PWM调制芯片之间的的330KΩ/2W的降压电阻损坏，标称330KΩ/2W的电阻，实际测量值达2MΩ以上，因此PWM调制芯片得不到启动的电源，所以无法起振工作。为谨慎起见又检测了开关管、变压器、整流二极管及滤波电容等关键器件，在确定没问题之后上电试验，OK！开关电源起振，输出各组电压正常，装回变频器后开机试验正常，此变频器修复完毕（注：维修人员在维修中，一定要养成习惯：发现坏元件后不要急于更换试机，一定要把功率大的、容易坏的元件都测一下，确定没问题后再试机，这样既安全又保险）。案例2：台安变频器（故障现象：上电无显示）经检测发现电源主回路、充电电阻、主回路接触器都正常，故障确定在电源板。按照维修步骤对开关电源板进行测量。第一步测量通过，第二步测量时发现开关管c-e结击穿，将其拆下，然后检测变压器、及整流二极管、滤波电容等关键器件，在确定没问题之后上电试验，输出各组电压正常，装机测试正常，故障排除。案例3：西门子变频器（故障现象：上电无显示）经检测发现电源主回路、充电电阻、主回路接触器都正常，故障确定在电源板。按照维修步骤对开关电源板进行测量。第一步测量通过，第二步测量通过，第三步测量通过，第四步测量通过，然后单独对电源板加电测量PWM调制芯片的电源端对地有12.5V左右的电压，说明供电正常。用示波器看芯片的PWM输出端，发现没有PWM调制波形。更换PWM调制芯片后，上电试验正常，故障排除。案例4：施耐德变频器（故障现象：上电无显示）屡烧开关管经检测发现电源主回路、充电电阻、主回路接触器都正常，故障确定在电源板。按照维修步骤对开关电源板进行测量。第一步测量通过，第二步测量发现开关管击穿，第三步测量通过，第四步测量通过，更换新的开关管，单独对电源板加电，管子又烧了。把开关管拆下后不装管子，通电试验，测量PWM调制芯片的电源端对地有12V左右的电压，也正常。用示波器看芯片的PWM输出端，发现PWM波只有5-6 KHZ左右，断电后把定时元件拆下测量，发现定时电阻阻值变大，更换定时电阻、开关管后上电正常，不再烧电源管，故障排除。案例5：伦茨变频器（故障现象：上电无显示）屡烧开关管按照维修步骤对开关电源板进行测量。第一步测量通过，第二步测量时发现开关管c-e结击穿，第三、四、五、六、七步都测量通过。装上新的开关管上电试验，随着调压器电压的升高，可以听到起振的吱吱声，就是有点响，把电压调到额定电压后测量输出电压低于正常值，不到2分钟，突然闻到一股烧焦的味，保险丝就断了，赶快断电发现开关管很烫手，测量发现其已经击穿。拆下开关管通电试验，测量PWM调制芯片的电源端对地有12V左右的电压，用示波器看芯片的PWM输出端，发现有PWM波输出且频率在30 KHZ左右，也正常。因此怀疑刚换的开关管质量不行，又换上一只，上电试验，结果又把管子给烧了，断电后无意之间碰到了吸收回路的元件，发现烫手，可是在测量的时候正常啊，于是又测一遍，还是正常。干脆把吸收回路先拆了，又换上一只管子通电试验，发现变压器的吱吱声小了，测量各组输出电压也正常。运行了20分钟开关管也没再烧，断电后触摸开关管微热，属正常起热状态，因此判断故障在吸收回路，更换吸收回路元件，故障排除。有的元件老化后虽然我们在冷态测量是好的，可能加电一起热就不行了。以上是一些维修的小经验，在此和大家分享。
变频器的电路原理图及其调速原理
变频器电路原理图一、变频器开关电源电路变频器开关电源主要包括输入电网滤波器、输入整流滤波器、变换器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路。
我们公司产品开关电源电路如下图，是由UC3844组成的开关电路：开关电源主要有以下特点:1,体积小,重量轻:由于没有工频变频器，所以体积和重量吸有线性电源的20~30%2，功耗小，效率高：功率晶体管工作在开关状态，所以晶体管的上功耗小，转化效率高，一般为60~70%，而线性电源只有30~40%二、二极管限幅电路限幅器是一个具有非线性电压传输特性的运放电路。
其特点是：当输入信号电压在某一范围时，电路处于线性放大状态，具有恒定的放大倍数，而超出此范围，进入非线性区，放大倍数接近于零或很低。
在变频器电路设计中要求也是很高的，要做一个好的变频器维修技术员，了解它也相当重要。
1、二极管并联限幅器电路图如下所示：2、二极管串联限幅电路如下图所示：三、变频器控制电路组成如图1所示，控制电路由以下电路组成：频率、电压的运算电路、主电路的电压、电流检测电路、电动机的速度检测电路、将运算电路的控制信号进行放大的驱动电路，以及逆变器和电动机的保护电路。
在图1点划线内，无速度检测电路为开环控制。
在控制电路增加了速度检测电路，即增加速度指令，可以对异步电动机的速度进行控制更精确的闭环控制。
1)运算电路将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算，决定逆变器的输出电压、频率。
2)电压、电流检测电路与主回路电位隔离检测电压、电流等。
3)驱动电路为驱动主电路器件的电路，它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断。
4)I/0输入输出电路为了变频器更好人机交互，变频器具有多种输入信号的输入(比如运行、多段速度运行等)信号，还有各种内部参数的输出“比如电流、频率、保护动作驱动等)信号。
5)速度检测电路以装在异步电动轴机上的速度检测器(TG、PLG等)的信号为速度信号，送入运算回路，根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。
维修精华篇：西门子变频器的常见故障分析及处理方法(过电压及欠电压)
维修精华篇：西门子变频器的常见故障分析及处理方法（过电压及欠电压）天拓四方是西门子授权官方维修中心，在西门子变频器维修方面有丰富的维修经验，今天天拓四方就为大家介绍一下西门子维修变频器的常见故障，及其处理办法。
一、变频器过电压、欠电压故障保护（F0002、F0003）大家使用变频器最常见的可能就是过电压问题了，过电压问题最常见的原因是电机处在发电状态，产生的能量无法及时的消耗造成的。
欠电压问题最常见的就是电源缺相了。
当然，西家变频器都有相应的保护功能，其缺省反应为OFF2停车。
二、变频器过压、欠压保护的必要性电压检测电路，是变频器故障检测电路中的一个重要组成部分；在变频器主回路中，由于整流桥、IGBT滤波电容等器件本身的耐压所限，不能超过器件本身的工作范围，如果超出，可能导致整机性能下降、器件老化加快、甚至出现炸机情况，所以电压检测环节必不可少。
三、电压检测原理１、针对变频器的过压、欠压保护回路，一般设计在主回路的直流侧，按照六脉动整流，直流母线电压为交流进线电压的1.35倍，通过检测直流母线电压能反映交流供电情况。
２、主回路中，经串联电阻分压，采样给CU进行处理，进而计算直流母线电压情况，做出相应的反应。
３、通过电压检测模块（VSM10），可以实现对交流电参量的监测。
四、引发变频器过电压故障的几个因素（情况较多，要认真看喔！！）１、设计选型不当引发的过电压问题：①位能性负载下放，没有配置制动单元、制动电阻，或者没有配置能量回馈单元，导致直流母线电压升高，直至故障保护。
②机械负载本身就是一个“偏心”机构，设备运行中，导致电机出现被反拖情况，导致变频器过电压。
③变频器输出侧电缆超出变频器允许长度，由于电缆分布电容的影响，电压反射造成变频器过电压。
④变频器输出侧选配了不合适的滤波器件，导致变频器过电压。
⑤变频器输出侧装有开关器件，变频器运行过程中，开关有动作情况。
２、调试不当引发的过电压问题：①电机减速时间设定过短，导致过电压；由于某些负载机械惯性大，如果减速时间过短，变频器输出的频率下降很快，造成电机转子的实际转速大于电机旋转磁场的转速，电机工作于发电状态，通过变频器主回路的IGBT反并联二极管回馈到直流母线，导致直流母线电压升高，如果没有配备制动单元，或者无法回馈电网，将导致直流母线电压升高，最终发生过电压故障。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
西门子变频器开关电源的原理及维修
电源是每一个电路的重要组成部分，担负着为电路提供能量的重要作用，它是设备能够正常运行的重要保障。
电源的种类很多，开关电源由于体积小、重量轻、效率高、动态稳压效果好，因此被广泛应用到了各种电子设备中。
下面就以UC3844开关电源芯片为例讲述一下开关电源的基本原理和在变频电路中的作用。
开关电源PWM波形调制芯片。
8脚双列直插封装。
7脚是芯片的电源输入端，该端在内部集成了稳压器和最低门限电压控制器，所以该芯片不用在外围设置稳压电路，只要接一只降压电阻即可。
最低门限值为10V，当7脚输入电压低于10V，该芯片将禁止输出，处于保护状态。
正常工作时该端电压约为12V—16V 之间。
4脚是内部压控振荡器的定时端，通过接上合适的RC网络，使输出的PWM波控制在20KHZ—100KHZ之间。
a—1 2脚、3脚是输出取样反馈端，用于检测开关电源的输出，以便进行PWM调制控制，从而达到稳压的目的。
在变频器系统中，开关电源需要输出：一组5V/DC、一组±12V/DC、四组20V/DC等多组电压。
其中5V/DC 主要用作主板及控制板的供电，±12V/DC用作霍尔检测器件的供电，四组20V/DC用作IGBT的触发供电。
变频器的型号及品牌不同，其开关电源的电压值也不尽相同，
但基本构架是一样的。
开关电源的工作原理。
电源经D1—D4、C1、C2整流滤波之后，通过降压电阻R3到了UC3844的7脚电源正端，为其供电，UC3844通过检测当7脚电压大于10V时，控制内部压控振荡器开始工作，通过R8、C5将PWM的频率控制在要求范围之内。
此时6脚输出PWM信号去控制开关管Q1的通断，R10是开关管的电流检测电阻，通过检测R10的电压值来实时调整PWM的脉冲宽度，从而达到自动稳压的目的。
在图中变压器的副绕组通过D6、C7、C8整流滤波之后到了UC3844的7脚，增强了UC3844的驱动能力。
C9、R11、D5是开关管的滤波吸收网络，目的在于吸收变压器的反向脉冲，保护开关管。
AC-1——AC-4是开关变压器的次级输出绕组，通过D7、D8、D9、D10、C10、C11---C17进行整流滤波后输出对后级电路进行供电。
了解了开关电源的原理之后，让我们来看看如果开关电源出现问题应该怎样进行维修。
开关电源的几个维修步骤如下：
1、检测整流电路D1—D4是否击穿或断路，滤波电路的电容是否损坏，平衡电阻R1、R2是否正常，降压电阻R3是否烧断或阻值增大失效（断电情况下测试）。
2、检测开关管b-e结、c-e结是否有击穿短路现象、测量开关变压器各个绕组是否有短路现象，以确定开关管、及开关变压器的好坏（断电情况下测试）。
3、检测次级输出绕组的整流滤波元件，重点察看滤波电容是否鼓包或损坏，以排除次级电路短路的可能。
4、检测吸收回路D
5、R11、C9是否正常（断电情况下测试）。
5、在确定上述元件正常的情况下，我们可以把开关电源板从变频器上取下单独对其进行加电试验。
用调压器缓缓地调至开关电源的额定电压值，此时应能听到变压器起振时的吱吱声，如没有听到起振的声音，用万用表检测UC3844的电源正、负级之间是否有12V—16V 左右的直流电压。
6、在确定UC3844的供电端电压正常后，可用示波器察看一下UC3844的6脚是否有PWM波输出到开关管的触发端（根据电路设计的不同，PWM波的频率一般在20KHZ—100KHZ之间）。
7、如果没有PWM波输出，则更换定时元件C5、R8、C6或UC3844。
经过上述几个步骤的排除，开关电源应该可以正常工作了。
在变频器中，开关电源的种类很多，但基本原理都是一样的，比如说每个PWM 管理芯片都有供电端、定时元件RC网络、输出PWM波的端口等，只要我们了解了它们的工作原理，按照一定的方法步骤都能够把故障排除掉。
北京天拓四方科技有限公司。