早期的和小功率的變頻器機(jī)種,經(jīng)常采用TLP250、A3120(HCPL3120)驅(qū)動IC,內(nèi)部電路簡單,不含IGBT保護(hù)電路;以后被大量廣泛采用的是PC923、PC929的組合驅(qū)動電路,往往上三臂IGBT采用PC923驅(qū)動,而下三臂IGBT則采用PC929驅(qū)動。PC929內(nèi)含IGBT檢測保護(hù)電路等;智能化程度比較高的專用驅(qū)動芯片A316J,也在大量機(jī)型中被采用。
通過熟悉驅(qū)動IC的引腳功能和掌握相關(guān)的檢測方法,達(dá)到對驅(qū)動電路進(jìn)行故障判斷與檢測的能力,就能在變頻器電路維修中對不同型號的驅(qū)動IC應(yīng)急進(jìn)行代換與修復(fù)。
三種驅(qū)動IC的功能電路圖
TLP250:輸入IF電流閥值5mA,電源電壓10∽35V,輸出電流±0.5A,隔離電壓2500V,開通/關(guān)斷時間(tPLH/ tPHL)0.5μs?芍苯域(qū)動50A1200V的IGBT模塊,在小功率變頻器驅(qū)動電路中,和早期變頻器產(chǎn)品中被普遍采用。
HCNW3120(A3120):與HCPL3120、HCPLJ312內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)相同,只是因選材和工藝的不同,后者的電隔離能力低于前者。輸入IF電流閥值2.5mA,電源電壓15∽30V,輸出電流±2A,隔離電壓1414V,可直接驅(qū)動150A/1200V的IGBT模塊。
三種驅(qū)動IC的引腳功能基本一致,小功率機(jī)型中可用TLP250直接代換另兩種HCNW3120和HCPL3120,大多數(shù)情況下TLP350、HCNW3120可以互換,雖然它們的個別參數(shù)和內(nèi)部電路有所差異,如TPL250的電流輸出能力較低,但在變頻器中功率機(jī)型中,驅(qū)動IC往往有后置放大器,對驅(qū)動IC的電流輸出能力就不是太挑剔了。
驅(qū)動IC實(shí)質(zhì)上都為光耦合器件,具有優(yōu)良的電氣隔離特性。輸入側(cè)內(nèi)部電路為一只發(fā)光二極管,有明顯的正、反向電阻特性。用指針式萬用表×1k檔測量,2、3腳正向電阻約為100kΩ左右,反向電阻無窮大;用×10k檔測量,正向電阻約為25kΩ左右,反向電阻也為無窮大。當(dāng)然2、3腳與輸出側(cè)各引腳電阻,都是無窮大的。5、6腳和5、8腳之間,均有鮮明的正、反向電阻,當(dāng)5腳搭紅表筆時,有10kΩ/30 kΩ的電阻值,5腳接黑表筆時,電阻值接近于無窮大。因選材、工藝和封裝型式的不同和測量儀表的選型不同,得出的測量數(shù)值會有一定的差異。TLP250的輸出電路采用互補(bǔ)式電壓跟隨器輸出電路,V1、V2均為雙極型器件三極管。而HCPL3120的輸出電路V2采用了DMOS三極管,兩種芯片的輸出側(cè)電阻值有所差異。在上電檢測中,從驅(qū)動IC的電路結(jié)構(gòu)中可得出如下結(jié)論:當(dāng)2、3腳輸入電流通路接通時,TPL250內(nèi)部V1導(dǎo)通,6、7腳則與8腳電壓相近或相等;當(dāng)2、3腳輸入電流為零時,TLP250內(nèi)部V2導(dǎo)通,6、7腳則與5腳電位相近或相等。這即是對TLP250好壞進(jìn)行判斷的依據(jù)。
TLP250在線測量:
因機(jī)型不同,外圍電路的數(shù)值不盡相同,所以測量得出的在線電阻值的參考意義不大。在供電狀態(tài)下,可方便測出TLP250的好壞情況。驅(qū)動電路的帶電檢測,須在單獨(dú)檢修驅(qū)動電路的情況下或已將逆變功率電路的供電切除的情況下進(jìn)行!嚴(yán)禁在整機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下,直接下筆測量驅(qū)動電路——由表筆引入的干擾信號會誤觸通IBGT,造成嚴(yán)重?fù)p壞!在脫開逆變電路或切斷逆變電路供電的情況下,和CPU主板能輸出正常六路驅(qū)動脈沖的情況下,可以在線檢測驅(qū)動IC的工作狀態(tài)。
在變頻器的控制線路處于停機(jī)狀態(tài)時,測量2、3腳電壓應(yīng)為0V,測量5、6腳電壓應(yīng)為OV;操作變頻器的操作顯示面板,使之處于啟動運(yùn)行狀態(tài),測量2、3腳應(yīng)有0.6V左右的正向電壓值,此時測量5、6腳之間應(yīng)有2--4V左右的電壓輸出。說明TLP250是好的。2、3腳輸入電壓有變化,但輸出腳無電壓變化,或輸出腳一直保持一個固定不變的高電平或低電平,說明TLP250損壞。
當(dāng)然,也可用外加電源串聯(lián)限流電阻提供TLP250的輸入電流,檢測輸出腳的電壓變化,來檢測判斷TLP250的好壞。上述檢測方法同樣適用于HCNW3120等的檢測。
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