變頻器維修知識概述

維修需要具備的基本知識

一、先來了解模電和數電的區別
　　模電和數電的區別,
　　很多剛進入電子行業，自動化行業的人士對模似電子電路和數字電子電路存在一些疑惑，由其是剛進這行的人更是不明了，當然在接觸與維護時肯定要熟悉。
　　所謂模似電子電路實際是相對數字電子電路而言。
　　模電：一般指頻率在百兆HZ以下，電壓在數十伏以內的模似信號以及對此信號的分析/處理及相關器件的運用。百兆HZ以上的信號屬于高頻電子電路范疇。百伏以上的信號屬于強電或高壓電范疇。
　　數電：一般指通過數字邏輯和計算去分析、處理信號，數字邏輯電路的構成以及運用。
　　數電的輸入和輸出端一般由模電組成，構成數電的基本邏輯元素就是模電中三級管飽和特性和截止特性。
　　由于數電可大規模集成，可進行復雜的數學運算，對溫度、干擾、老化等參數不敏感，因此是今后的發展方向。但現實世界中信息都是模似信息（光線、無線電、熱、冷等），模電是不可能淘汰的，但就一個系統而言模電部分可能會減少。理想構成為：模似輸入——AD采樣（數字化）——數字處理——DA轉換——模似輸出。
　　二、運放與比較器區別
　　運算放大器與專用比較器在主控板的控電路中比較常見，它的作用也不用去形容了。
　　1、    運放可以連接成為比較輸出，比較器就是比較。那么市面上為何單獨出售兩種產品，他們有相同和不同之處是什么呢？ 
2、    比較器輸出一般是OC便于電平轉換；比較器沒有頻補，SLEW RATE比同級運放大，但接成放大器易自激。 比較器的開環增益比一般放大器高很多，因此比較器正負端小的差異就引起輸出端變化。 
3、    頻響是一方面，另外運放當比較器時輸出不穩定，不一定能滿足后級邏輯電路的要求。 
4、    比較器為集電極開路輸出，容易輸出TTL電平，而運放有飽和壓降，使用不便。
　　關于運算放大器與專用比較器的區別可分為以下幾點：
　　1、    比較器的翻轉速度快，大約在NS數量級，而運放翻轉速度一般為US數量級（特殊高速運放除外） 
2、    運放可以輸入負反饋電路，而比較器不能使用負反饋，雖然比較器也有同相和反相兩個輸入端，便因為其內部沒有相位補償電路，如果輸入負反饋，電路不能穩定工作，內部無相位補償電路，這也是比較器比運放速度快的原因。 
3、    運放輸入初級一般采用推挽電路，雙極性輸出，而多數比較器輸出極為集電級開路結構，所以需要上拉電阻，單極性輸出，容易和數字電路連接。
　　三、肖特基二極管和快恢復二極管又什么區別 
　　 快恢復二極管是指反向恢復時間很短的二極管（5us以下），工藝上多采用摻金措施，結構上有采用PN結型結構，有的采用改進的PIN結構。其正向壓降高于普通二極管（1-2V），反向耐壓多在1200V以下。從性能上可分為快恢復和超快恢復兩個等級。前者反向恢復時間為數百納秒或更長，后者則在100納秒以下。 
　　肖特基二極管是以金屬和半導體接觸形成的勢壘為基礎的二極管，簡稱肖特基二極管(Schottky Barrier Diode），具有正向壓降低（0.4--0.5V）、反向恢復時間很短（10-40納秒），而且反向漏電流較大，耐壓低，一般低于150V，多用于低電壓場合。
　　這兩種管子通常用于開關電源。
　　肖特基二極管和快恢復二極管區別：前者的恢復時間比后者小一百倍左右，前者的反向恢復時間大約為幾納秒~！
　　前者的優點還有低功耗，大電流，超高速~！電氣特性當然都是二極管阿~！
　　快恢復二極管在制造工藝上采用摻金,單純的擴散等工藝,可獲得較高的開關速度,同時也能得到較高的耐壓.目前快恢復二極管主要應用在逆變電源中做整流元件.
　　肖特基二極管：
　　反向耐壓值較低40V-50V，通態壓降0.3-0.6V，小于10nS的反向恢復時間。它是具有肖特基特性的“金屬半導體結”的二極管。其正向起始電壓較低。其金屬層除材料外，還可以采用金、鉬、鎳、鈦等材料。其半導體材料采用硅或砷化鎵，多為N型半導體。這種器件是由多數載流子導電的，所以，其反向飽和電流較以少數載流子導電的PN結大得多。由于肖特基二極管中少數載流子的存貯效應甚微，所以其頻率響僅為RC時間常數限制，因而，它是高頻和快速開關的理想器件。其工作頻率可達100GHz。并且，MIS（金屬－絕緣體－半導體）肖特基二極管可以用來制作太陽能電池或發光二極管。
　　快恢復二極管：有0.8-1.1V的正向導通壓降，35-85nS的反向恢復時間，在導通和截止之間迅速轉換，提高了器件的使用頻率并改善了波形?？旎謴投�極管在制造工藝上采用摻金,單純的擴散等工藝,可獲得較高的開關速度,同時也能得到較高的耐壓.目前快恢復二極管主要應用在逆變電源中做整流元件.
　　四、電解電容在電路中的作用
　　1，濾波作用，在電源電路中，整流電路將交流變成脈動的直流，而在整流電路之后接入一個較大容量的電解電容，利用其充放電特性，使整流后的脈動直流電壓變成相對比較穩定的直流電壓。在實際中，為了防止電路各部分供電電壓因負載變化而產生變化，所以在電源的輸出端及負載的電源輸入端一般接有數十至數百微法的電解電容．由于大容量的電解電容一般具有一定的電感，對高頻及脈沖干擾信號不能有效地濾除，故在其兩端并聯了一只容量為0.001--0.lpF的電容，以濾除高頻及脈沖干擾．
　　2，耦合作用：在低頻信號的傳遞與放大過程中，為防止前后兩級電路的靜態工作點相互影響，常采用電容藕合．為了防止信號中韻低頻分量損失過大，一般總采用容量較大的電解電容。9 
　　　1、什么是“壓敏電阻”
　　“壓敏電阻是中國大陸的名詞，意思是"在一定電流電壓范圍內電阻值隨電壓而變"，或者是說"電阻值對電壓敏感"的阻器。相應的英文名稱叫“Voltage Dependent Resistor”簡寫為“VDR”。
　　壓敏電阻器的電阻體材料是半導體，所以它是半導體電阻器的一個品種?，F在大量使用的"氧化鋅"（ZnO）壓敏電阻器，它的主體材料有二價元素（Zn）和六價元素氧（O）所構成。所以從材料的角度來看，氧化鋅壓敏電阻器是一種“Ⅱ-Ⅵ族氧化物半導體”。 
　　在中國臺灣，壓敏電阻器是按其用途來命名的，稱為"突波吸收器"。壓敏電阻器按其用途有時也稱為“電沖擊（浪涌）抑制器（吸收器）”。
　　2、壓敏電阻電路的“安全閥”作用
　　壓敏電阻有什么用？壓敏電阻的最大特點是當加在它上面的電壓低于它的閥值"UN"時，流過它的電流極小，相當于一只關死的閥門，當電壓超過UN時，流過它的電流激增，相當于閥門打開。利用這一功能，可以抑制電路中經常出現的異常過電壓，保護電路免受過電壓的損害。
　　3、應用類型
　　不同的使用場合，應用壓敏電阻的目的，作用在壓敏電阻上的電壓/電流應力并不相同，
　　因而對壓敏電阻的要求也不相同，注意區分這種差異，對于正確使用是十分重要的。
　　4、電路功能用壓敏電阻
　　壓敏電阻主要應用于瞬態過電壓保護，但是它的類似于半導體穩壓管的伏安特性，還使它具有多種電路元件功能，例如可用作：
　?。?font face="Times New Roman">1）直流高壓小電流穩壓元件，其穩定電壓可高達數千伏以上，這是硅穩壓管無法達到的。 
（2）電壓波動檢測元件。  
（3）直流電瓶移位元件。 
（4）均壓元件。 
（5）熒光啟動元件
　　5、保護用壓敏電阻的基本性能
　?。?font face="Times New Roman">1）保護特性，當沖擊源的沖擊強（或沖擊電流Isp=Usp/Zs)不超過規定值時，壓敏電阻的限制電壓不允許超過被保護對象所能承受的沖擊耐電壓（Urp）。 
（2）耐沖擊特性，即壓敏電阻本身應能承受規定的沖擊電流，沖擊能量，以及多次沖擊相繼出現時的平均功率。 
（3）壽命特性有兩項，一是連續工作電壓壽命，即壓敏電阻在規定環境溫度和系統電壓條件應能可靠地工作規定的時間（小時數）。二是沖擊壽命，即能可靠

在實際維修中U、V、W輸出不平衡可分為三種情況:

(1) 安川顯示器顯示:(MISSMG MOTO PHASE)輸出缺相，如排除檢測電路故障，則通過直接檢查IGBT模塊和驅動電路，結論為IGBT模塊損壞，同時驅動電路也有問題。通過更換IGBT模塊和驅動電路上元器件如光耦, PNP,NPN一對驅動晶體管, 電解電容, 穩壓管等基本能解決問題。

(2) 安川輸出U、V、W之間相差100V左右，(輸出380V為例)驅動電路中S1~S6中間的某一路驅動電路無驅動電壓和驅動信號波形, 通過測量輸出端子U、V、W—P之間。

(3) U、V、W—N之間直流電壓，可找到這一路驅動電壓不正?；驔]有驅動信號波形，它導致U、V、W中的某一相不能正常工作所引起相位差。

解決辦法為檢查驅動電路電壓是否正常，光耦是否壞了，電解電容是否漏液等。通過示波器測量6路波形符合技術要求，問題也就可解決了。

還有另一種現象是安川U、V、W三相輸出交流電壓之間相差大于3%，雖然能使用，但是不能長期使用和大負載使用。這主要是驅動電路S1~S6之間主要器件不對稱所至，如晶體管的技術參數，穩壓管的參數，電容的液枯,漏液和漏電等，6路驅動電路上器件的耗損使其參數上有一定的差別，導致安川輸出U、V、 W之間產生微小的電位差。上述情況雖然能使用，但是技術上是不能容許的。我公司追求精益求精對各種器件通過篩選老化，如晶體管技術參數和穩壓管技術參數一致、配對等，保證驅動電路中驅動信號符合技術要求，確保IGBT模塊飽和，導通時間上一致是由器件上的質量保證，修理好的安川在做負載試驗時，電動機運轉中電動機聲音輕盈，在修理前和修理后帶相同功率電動機和相同功率負載，后者的電動機三相電流相對要小得多。