变频器电路原理详解经典
变频器原理原理和接线
03 常见变频器类型及其特点
电压型变频器
工作原理
电压型变频器通过改变输出电压的幅值和频率来控制电机。它采用PWM（脉 宽调制）技术，通过调整脉冲宽度来改变输出电压的有效值，从而实现对电机 的调速控制。
特点
电压型变频器具有动态响应快、调速范围宽、效率高等优点。同时，由于输出 电压波形接近正弦波，对电机的谐波影响较小，可延长电机使用寿命。
变频器作用
在工业生产中，变频器广泛应用于风 机、水泵、压缩机、提升机等设备的 调速控制，以实现节能、提高生产效 率、改善产品质量等目的。
交流电机调速原理
交流电机调速方式
交流电机调速主要有变极调速、调压调速、变频调速等方式。其中，变频调速具 有调速范围宽、平滑性好、效率高等优点，是现代交流电机调速的主要方式。
欠压故障
变频器输入电压过低，可能是电源电 压不稳定、主回路元件损坏或电源缺 相等原因造成。
过热故障
变频器内部温度过高，可能是环境温 度过高、风扇故障或散热不良等原因 导致。
故障诊断方法和步骤
观察法
通过观察故障现象，如指示灯状态、显 示屏提示等，初步判断故障原因。
替换法
对于疑似故障的元件，可以采用替换 法进行验证，以便快速定位故障点。
优化运行参数调整策略
动态响应优化
通过调整控制参数，提高系统的动态响应性 能，减少超调和振荡。
故障诊断与处理
实时监测变频器运行状态，及时发现并处理 故障，确保系统稳定运行。
节能运行策略
根据负载变化，实时调整变频器输出频率和 电压，实现节能运行。
参数备份与恢复
定期备份变频器参数设置，以便在故障或意 外情况下快速恢复系统正常运行。
02 变频器接线方法
变频器工作原理ppt课件(2024)
坐标变换
将三相定子电流通过坐标变换转 换为两相旋转坐标系下的直流分 量，从而简化控制算法。
闭环控制
采用速度环和电流环的双闭环控 制结构，提高系统的动态响应和 稳态精度。
2024/1/30
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直接转矩控制技术（DTC）
直接转矩控制原理
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THANKS
感谢观看
2024/1/30
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新风换气系统控制
利用变频器对新风换气机进行调速和控制，实现楼宇内空 气质量的自动调节和换气过程。
楼宇照明系统控制
通过变频器对照明设备进行调光和控制，实现楼宇内照明 的自动调节和节能运行。
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其他行业应用案例
2024/1/30
食品加工行业
变频器在食品加工机械如切割机、搅拌机等设备中广泛应用，实现精 确的速度控制和节能运行。
2024/1/30
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03
变频器工作原理详解2024/1/3013交-直-交变换过程分析
整流过程
将交流电通过整流器转换为直流电，通常采用三相桥式不可控整 流电路。
滤波过程
对整流后的直流电进行滤波，以消除谐波和减小纹波系数。
2024/1/30
逆变过程
将滤波后的直流电通过逆变器转换为频率和电压可调的交流电， 通常采用三相桥式逆变电路。
适的变频器。
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频率范围和输出波形质量指标
频率调节范围
根据应用需求，选择具有合适频率调节范围的变频器 。
输出波形失真度
分析变频器的输出波形失真度，确保其对电机和系统 的影响在可接受范围内。
谐波含量和电磁干扰
考虑变频器的谐波含量和电磁干扰水平，选择符合相 关标准的变频器。
变频器电压检测电路工作原理及故障实例分析
变频器电压检测电路工作原理及故障实例分析一、电路构成和原理简析电压检测电路，是变频器故障检测电路中的一个重要组成部分，旨在保障使IGBT逆变电路的工作电源电压在一特定安全范围以内，若工作电源危及IGBT（包含电源本身的储通电容）器件的安全时，实施故障报警、使制动电路投入工作、停机保护等措施。
此外，少数机型还有对输出电压的检测，在一定程度上，起到对IGBT导通管压降检测的同样作用，取代驱动电路中IGBT的管压降检测电路。
1、电压检测电路的构成、电压采样方式及故障表现图1 电路检测电路的构成（信号流程）框图1、电压检测电路的电压采样形式（前级电路）1）直接对DC530V电压采样图2 DC530V电压检测电路之一直接对P、N端DC530V整流后电源电压进行进行采样，形成电压检测信号。
如阿尔法ALPHA2000型18.5kW变频器的电压检测电路，如图2所示。
电路中U14线性光耦合器的输入侧供电，由开关变压器的独立绕组提供的交流电压，经整流滤波、由78L05稳压处理得到5V电源所提供，电源地端与主电路N端同电位。
输出侧供电，则由主板+5V所提供。
直流回路P、N端的DC530V电压，直接经电阻分压，取得约120mV的分压信号，输入U14（线性光耦合器，其工作原理前文已述）进行光、电隔离与线性放大后，在输出端得到放大了的检测电压信号，再由LF353减法放大器进一步放大，形成VPN直流电压检测信号，经CNN1端子，送入MCU主板上的电压检测后级电路。
2）由开关变压器次级绕组取得采样电路信号图3 DC530V电压检测电路之二图4 直流回路电压采样等效电路及波型示意图主电路的DC550V直流电压检测信号，并不是从主电路的P、N端直接取得，而是“间接”从开关电源的二次绕组取出，这是曾经令一些检修人员感到困惑、找不到电压检测信号是从何处取出的一件事情，也成为该部分电路检修的一个障碍。
电压采样电路如上图4所示。
在开关管VT截止期间，开关变压器TRAN中储存的磁能量，由次级电路进行整流滤波得到+5V 工作电源，释放给负载电路；在VT饱和导通期间，TC2从电源吸取能量进行储存。
变频器工作原理详解
变频器工作原理详解关于变频器工作原理如果想要弄明白的话，除了看其基本公式之外，同时多了解变频器的发展同样有利于对变频器的工作原理更好的了解。
本文还列举了变频器的几个控制方式的讲解，以助各位更好地理解变频器究竟咋工作。
1.变频器工作原理综述：变频器工作原理弄明白之前，不妨先看看变频器究竟为何方神圣?变频器就是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备。
而这其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆成交流电(及核心控制电路实现：交-直-交的过程)。
而变频技术是应交流电机无级调速的需要而诞生的。
而其工作原理用公式来表达的话便是：n=60 f(1-s)/p (1) 式中n———异步电动机的转速; f———异步电动机的频率; s———电动机转差率; p———电动机极对数。
由式(1)可知，转速n与频率f成正比，只要改变频率f即可改变电动机的转速，当频率f在0～50Hz的范围内变化时，电动机转速调节范围非常宽。
变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的，是一种理想的高效率、高性能的调速手段。
2.变频器工作原理之三大组成部分：变频器工作原理就是这样，但它到底怎么实现的呢?主要是由其三个组成部分完成的。
(1)将工频电源变换为直流功率的“整流器”：它把工频电源变换为直流电源。
也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器，由于其功率方向可逆，可以进行再生运转。
(2)吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”：在整流器整流后的直流电压中，含有电源6倍频率的脉动电压，此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。
(3)将直流功率变换为交流功率的“逆变器”：同整流器相反，逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率，以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出。
3.变频器工作原理之基本分类：变频器工作原理都一直，那世界上那么多变频器为毛不一样呢?如果你在这样呐喊的话，我只能说，抱歉是的，而且他们还可以这样分类(请自行脑补强迫症模式的开启过程)：按照主电路工作方式分类，可以分为电压型变频器和电流型变频器;按照开关方式分类，可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM控制变频器;按照工作原理分类，可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等;按照用途分类，可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。
变频器的基本原理
变频器的基本原理
变频器是一种用于改变电源频率的电子设备，它采用电力电子器件来将输入直流电源转换为可调节的交流电源输出。
其基本原理如下：
1. 整流：首先，变频器将输入的交流电源通过整流电路转换为直流电流。
整流电路通常由二极管桥等组成，能够将交流电源的正、负半周分别转换为单一方向的直流电流。
2. 滤波：经过整流后得到的直流电流含有较大的脉动成分，需要通过滤波电路进行平滑。
滤波电路一般由电容器和电感器组成，能够将脉动成分去除，得到较为平稳的直流电源。
3. 逆变：经过滤波后得到的电流是直流电流，需要将其转换成交流电源输出。
逆变电路一般采用晶闸管、IGBT（绝缘栅双
极型晶体管）等器件，通过不断切换电源极性来生成不同频率、幅度的交流电流。
控制逆变电路开关频率和占空比，可以达到变频的目的。
4. 控制系统：变频器还配备了控制系统，用于监测输入输出电压、电流，以及控制逆变电路的开关频率和占空比。
控制系统常使用微处理器或FPGA（现场可编程门阵列）等数字控制芯片，通过接收外部信号或运算逻辑，动态调整变频器的工作状态，以满足不同的需求。
总的来说，变频器通过整流、滤波和逆变等过程将输入直流电源转换为可调节的交流电源输出。
通过控制系统的控制，可以
实现对输出频率和电压的精确调节，从而满足不同设备对电力供应的需求。
变频器电路图整流、滤波、电源及电压检测电路
变频器电路图-整流、滤波、电源及电压检测电路以下仅仅对变频器电路图-整流、滤波、电源及电压检测电路的分析,好象论坛上发不了图纸.1. 整流滤波部分电路三相220V电压由端子J3的T、S、R引入，加至整流模块D55（SKD25-08）的交流输入端，在输出端得到直流电压，RV1是压敏电阻，当整流电压超过额定电压385V时，压敏电阻呈短路状态，短路的大电流会引起前级空开跳闸，从而保护后级电路不受高压损坏。
整流后的电压通过负温度系数热敏电阻RT5、RT6给滤波电容C133、C163充电。
负温度系数热敏电阻的特点是：自身温度超高，阻值赿低，因为这个特点，变频器刚上电瞬间，RT5、RT6处于冷态，阻值相对较大，限制了初始充电电流大小，从而避免了大电流对电路的冲击。
2. 直流电压检测部分电路电阻R81、R65、R51、R77、R71、R52、R62、R39、R40组成串联分压电路，从电阻上分得的电压分别加到U15（TL084）的三个运放组成的射极跟随器的同向输入端，在各自的输出端得到跟输入端相同的电压（输出电压的驱动能力得到加强）。
U13（LM339）是4个比较器芯片，因为是集电集开路输出形式，所以输出端都接有上接电阻，这几组比较器的比较参考电压由Q1（TL431）组成的高精度稳压电路提供，调整电位器R9可以调节参考电压的大小，此电路中参考电压是6.74V。
如果直流母线上的电压变化，势必使比较器的输入电压变化，当其变化到超过6.74V的比较值时，则各比较器输出电平翻转，母线电压过低则驱动光耦U1（TLP181）输出低电平，CPU接收这个信号后报电压低故障。
母线电压过高则U10（TL082）的第7脚输出高电平，通过模拟开关U73（DG418）从其第8脚输出高电平，从而驱动刹车电路，同时LED DS7点亮指示刹车电路动作。
由整流二极管D5、D6、D7、D18、D19、D20组成的整流电路输出脉动直流电，其后级的检测电路可对交流电压过低的情况进行实时检测，检测报警信号也通过光耦U1输出。
变频电路工作原理
变频电路工作原理
变频电路是一种能够改变电源或信号的频率的电路。
它通常由一系列的电子元器件组成，包括电容器、电感器和晶体管等。
变频电路的基本原理是通过改变电源或信号的频率来达到不同的目的。
变频电路可以用于不同的应用领域，比如电力系统中的变频器、无线电通信中的调频器等。
在电力系统中，变频器可以将交流电源的频率转换为所需的频率，从而实现对电机的速度调节。
在无线电通信中，调频器可以对信号进行调制和解调，从而实现对信号的传输和接收。
变频电路的工作原理可以通过以下步骤来描述：
1. 输入信号：变频电路的输入信号可以是直流或交流信号。
对于交流信号，它可以是固定频率的正弦波或脉冲波。
2. 电路调节：通过调节电容器、电感器和晶体管等元件的参数，可以改变电源或信号的频率。
这些元件可以构成不同类型的振荡器电路，如LC振荡器、RC振荡器和晶体振荡器等。
3. 频率变换：通过调节电路的参数，可以改变电源或信号的频率。
这个过程通常涉及调节电容器或电感器的值，或者改变晶体管的工作状态。
4. 输出信号：经过频率变换后，变频电路会产生一个新的输出信号，其频率可以是输入信号的倍数、分数或其他相关的频率。
这个输出信号可以通过放大器进行放大，以便在需要时能够驱动外部设备。
综上所述，变频电路通过改变电源或信号的频率，可以实现对不同电气或电子设备的控制和调节。
它在各个领域中都有广泛的应用，如电力系统、通信设备和音响设备等。
通过调节电路的参数，可以实现对频率的灵活控制，从而满足不同应用需求。
变频器驱动原理分析
变频器驱动原理分析
1）变频器驱动电路
隔离放大、驱动放大电路、驱动电路电源
①变频器光耦隔离电路
图中IC为PWM输出和驱动电路的隔离电路。
当驱动电路损坏不至于将故障扩大到PWM发生电路。
②V1为第一级放大；V2、V3为输出跟随器，提高输出能力。
③图中稳压管DZ使电源电压稳定在20V。
注：隔离电路中的光耦隔离集成块容易损坏。
2）变频器驱动电路和电源的连接
电路作用：为驱动电路提供直流电源。
该电路由一只5V稳压管取得5V电源，加在IGBT开关管的发射极上，使驱动信号在零时，保证IGBT控制极为5V的负电压，使管子可靠的截止。
该电源需要4组，三个带浮地，一个直接接地。
该电源由变频器的DC/DC直流电源提供。
变频器原理及维修
变频器原理及维修变频器原理及维修的解决方案一、变频器原理变频器是一种通过调节输入电源频率来控制电机转速的电器设备。
它主要由整流器、中间直流环节、逆变器、控制电路和输出滤波器等组成。
1. 整流器：整流器的作用是将输入的交流电转换为直流电。
通常情况下，变频器使用整流桥结构来实现，其中包括四个二极管。
2. 中间直流环节：中间直流环节主要由电容器组成，它的作用是平滑整流后的直流电，以便给逆变器提供稳定的电源。
3. 逆变器：逆变器是变频器的关键部分，它负责将直流电转换为交流电。
逆变器通常采用现代功率电子器件，如可控硅、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）等。
4. 控制电路：控制电路是变频器的智能部分，它接收输入的控制信号并根据设定参数来控制逆变器的工作状态。
通过改变设定参数，可以实现电机的启动、停止、转速调节等功能。
5. 输出滤波器：输出滤波器用于去除逆变器输出的高频干扰，使输出的电流和电压更加平稳。
二、变频器维修方案当变频器出现故障时，可以尝试以下维修方案来解决问题：1. 检查电源供应:首先，检查变频器的输入电源是否正常，包括电压是否稳定，是否存在电压波动等情况。
如果电源供应有问题，可以尝试更换电源或修复电源问题。
2. 检查电机连接:检查变频器与电机之间的连接是否松动或损坏，确保连接可靠。
如果连接存在问题，可以重新连接或更换连接线。
3. 检查变频器参数:在维修变频器之前，建议备份变频器的参数设置。
然后，检查参数是否正确设置，包括变频器的最大电流、过载保护等参数。
如果参数设置错误，可以重新设置参数。
4. 检查故障报警:变频器通常会提供故障报警功能，当出现故障时会显示相应的错误代码。
根据错误代码来确定故障原因，并采取相应的维修措施。
5. 查找故障原因:如果以上方法都无法解决问题，可以尝试查找故障的具体原因。
可以检查电路板是否损坏、电容器是否漏液、继电器是否粘连等。
根据具体情况来确定维修方案。
需要注意的是，在进行变频器维修时，应确保自身安全，避免触电或发生其它意外。
变频电机驱动电路原理
变频电机驱动电路原理一、引言变频电机驱动电路是一种通过改变电源频率来控制电机转速的技术。
它广泛应用于工业生产中的各种机械设备，具有节能、调速范围广、运行稳定等优点。
本文将介绍变频电机驱动电路的原理及其工作过程。
二、变频电机驱动电路的组成变频电机驱动电路主要由三部分组成：整流器、逆变器和控制器。
1. 整流器整流器用于将交流电源转换为直流电源。
它通常采用整流桥电路来实现，由四个二极管组成。
交流电源经过整流桥后，输出的是一个脉动直流电压。
2. 逆变器逆变器用于将直流电压转换为交流电压，其输出频率和电压可以根据需要进行调节。
逆变器一般采用IGBT（绝缘栅双极型晶体管）作为开关元件，通过控制开关元件的导通和截止来实现电压和频率的调节。
3. 控制器控制器是变频电机驱动电路的核心部分，它通过对逆变器的控制来实现电机的调速。
控制器通常由微处理器和各种传感器组成，可以对电机的转速、电流、温度等参数进行监测和控制。
在控制器中，还包括了一些保护电路，如过流保护、过压保护等，以确保电机的安全运行。
三、变频电机驱动电路的工作原理变频电机驱动电路的工作原理可以概括为以下几个步骤：1. 输入电源交流电压经过整流器转换为直流电压。
2. 直流电压经过滤波电路后，供给逆变器。
3. 控制器通过检测电机的转速、负载情况等参数，计算出逆变器需要输出的频率和电压。
4. 控制器通过对逆变器中的开关元件进行控制，使其按照设定的频率和电压输出交流电压。
5. 输出的交流电压经过变压器降压后，供给电机，从而实现电机的调速。
四、变频电机驱动电路的优点1. 节能：变频电机驱动电路通过调整电机的转速，使其在工作时的负载与实际需求相匹配，从而实现节能的目的。
2. 调速范围广：变频电机驱动电路可以实现电机的无级调速，根据实际需要可以调整电机的转速范围。
3. 运行稳定：变频电机驱动电路通过对电机的调速和控制，可以使电机在各种工况下运行稳定，减少因负载变化而引起的震动和噪音。
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要想做好变频器维修，当然了解变频器基础知识是相当重要的，也是迫不及待的。下面我们
就来分享一下变频器维修基础知识。大家看完后，如果有不正确地方，望您指正，如果觉得
还行支持一下，给我一些鼓动！
变频器维修入门--电路分析图
对于变频器修理，仅了解以上基本电路还远远不够的，还须深刻了解以下主要电路。主
回路主要由整流电路、限流电路、滤波电路、制动电路、逆变电路和检测取样电路部分组成。
图2.1是它的结构图。
1）驱动电路
驱动电路是将主控电路中CPU产生的六个PWM信号，经光电隔离和放大后，作为逆变电
路的换流器件（逆变模块）提供驱动信号。
对驱动电路的各种要求，因换流器件的不同而异。同时，一些开发商开发了许多适宜各种换
流器件的专用驱动模块。有些品牌、型号的变频器直接采用专用驱动模块。但是，大部分的
变频器采用驱动电路。从修理的角度考虑，这里介绍较典型的驱动电路。图2.2是较常见的
驱动电路（驱动电路电源见图2.3）。
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科沃—工控维修的120
.gzkowo.
驱动电路由隔离放大电路、驱动放大电路和驱动电路电源组成。三个上桥臂驱动电路是三个
独立驱动电源电路，三个下桥臂驱动电路是一个公共的驱动电源电路。
2）保护电路
科沃—电梯维修的120
.gzkowo.
当变频器出现异常时，为了使变频器因异常造成的损失减少到最小，甚至减少到零。每个品
牌的变频器都很重视保护功能，都设法增加保护功能，提高保护功能的有效性。
在变频器保护功能的领域，厂商可谓使尽解数，作好文章。这样，也就形成了变频器保护电
路的多样性和复杂性。有常规的检测保护电路，软件综合保护功能。有些变频器的驱动电路
模块、智能功率模块、整流逆变组合模块等，部都具有保护功能。
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图2.4所示的电路是较典型的过流检测保护电路。由电流取样、信号隔离放大、信号放大输
出三部分组成。
3）开关电源电路
开关电源电路向操作面板、主控板、驱动电路及风机等电路提供低压电源。图2.5富士G11
型开关电源电路组成的结构图。
科沃—工控维修的120
.gzkowo.
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直流高压P端加到高频脉冲变压器初级端，开关调整管串接脉冲变压器另一个初级端后，
再接到直流高压N端。开关管周期性地导通、截止，使初级直流电压换成矩形波。由脉冲
变压器耦合到次级，再经整流滤波后，获得相应的直流输出电压。它又对输出电压取样比较，
去控制脉冲调宽电路，以改变脉冲宽度的方式，使输出电压稳定。
4）主控板上通信电路
当变频器由可编程（PLC）或上位计算机、人机界面等进行控制时，必须通过通信接口相互
传递信号。图2.6是LG变频器的通讯接口电路。
频器通信时，通常采用两线制的RS485接口。西门子变频器也是一样。两线分别用于传递
和接收信号。变频器在接收到信号后传递信号之前，这两种信号都经过缓冲器A1701、75
176B等集成电路，以保证良好的通信效果。
所以，变频器主控板上的通信接口电路主要是指这部分电路，还有信号的抗干扰电路。
5）外部控制电路
变频器外部控制电路主要是指频率设定电压输入，频率设定电流输入、正转、反转、点动及
停止运行控制，多档转速控制。频率设定电压（电流）输入信号通过变频器的A/D转换电
路进入CPU。其他一些控制通过变频器输入电路的光耦隔离传递到CPU中。
在下面文章中,上传了有关变频器的维修知识供大家分享!
根据大家对我的提议以及对我的支持，现在将一些变频器最基本，基础的知识贡献给大
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家。
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：
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2、二极管串联限幅电路如下图所示：
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。
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在图 1点划线，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。
6)保护电路
检测主电路的电压、电流等，当发生过载或过电压等异常时，为了防止逆变器和
异步电动机损坏，使逆变器停止工作或抑制电压、电流值。
逆变器控制电路中的保护电路，可分为逆变器保护和异步电动机保护两种，保护
功能如下
变频器驱动电路的HCPL-316J特性
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HCPL-316J是由Agilent公司生产的一种IGBT门极驱动光耦合器，其部集成集电
极发射极电压欠饱和检测电路及故障状态反馈电路，为驱动电路的可靠工作提供了保障。其
特性为：兼容CMOS/TYL电平；光隔离，故障状态反馈；开关时间最大500ns；“软”IG
BT关断；欠饱和检测及欠压锁定保护；过流保护功能；宽工作电压围(15～30V)；用户可配
置自动复位、自动关闭。 DSP与该耦合器结合实现IGBT的驱动，使得IGBT VCE欠饱和
检测结构紧凑，低成本且易于实现，同时满足了宽围的安全与调节需要。
HCPL-316J保护功能的实现
HCPL-316J置丰富的IGBT检测及保护功能，使驱动电路设计起来更加方便，安全
可靠。其中下面详述欠压锁定保护(UVLO) 和过流保护两种保护功能的工作原理：
(1)IGBT欠压锁定保护(UVLO)功能
在刚刚上电的过程中，芯片供电电压由0V逐渐上升到最大值。如果此时芯片有输
出会造成IGBT门极电压过低，那么它会工作在线性放大区。HCPL316J芯片的欠压锁定保
护的功能(UVLO)可以解决此问题。当VCC与VE之间的电压值小于12V时，输出低电平，
以防止IGBT工作在线性工作区造成发热过多进而烧毁。示意图详见图1中含UVLO部分。
图1 HCPL-316J部原理图
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(2)IGBT过流保护功能
HCPL-316J具有对IGBT的过流保护功能，它通过检测IGBT的导通压降来实施保
护动作。同样从图上可以看出，在其部有固定的7V电平，在检测电路工作时，它将检测到
的IGBT C～E极两端的压降与置的7V电平比较，当超过7V时，HCPL-316J芯片输出低
电平关断IGBT，同时，一个错误检测信号通过片光耦反馈给输入侧，以便于采取相应的解
决措施。在IGBT关断时，其C～E极两端的电压必定是超过7V的，但此时，过流检测电
路失效，HCPL-316J芯片不会报故障信号。实际上，由于二极管的管压降，在IGBT的C～
E 极间电压不到7V时芯片就采取保护动作。
整个电路板的作用相当于一个光耦隔离放大电路。它的核心部分是芯片HCPL-316J，
其中由控制器(DSP-TMS320F2812)产生XPWM1及XCLEAR*信号输出给HCPL-316J，同时
HCPL-316J产生的IGBT故障信号FAULT*给控制器。同时在芯片的输出端接了由NPN和
PNP组成的推挽式输出电路,目的是为了提高输出电流能力，匹配IGBT驱动要求。
当HCPL-316J输出端VOUT输出为高电平时，推挽电路上管(T1)导通，下管(T2)
截止， 三端稳压块LM7915输出端加在IGBT门极(VG1)上，IGBT VCE为15V，IGBT导
通。当HCPL-316J输出端VOUT输出为低电平时，上管(T1)截止，下管(T1)导通，VCE为
-9V，IGBT关断。以上就是IGBT的开通关断过程。