变频器电路中的光耦器件应用研究

　　英威腾G9/P9小功率变频器的输出电流采样电路

　　部分小功率变频器机型，对输出电流的采样，省掉了电流互感器。在U、V输出电路中直接串接了mΩ级的电流采样电阻，将输出电流信号由采样电阻转化为mV级电压信号，将此电阻上的电压信号经R1、R2引入到U3、U4(A7840)R的信号输入端，由U3、U4进行光电隔离和线性传输，再经U5(TL082)进行放大(阻抗变换)后，送后级电流检测与保护电路进一步处理，再送入CPU。U4、U3输入侧的供电是由驱动电路供电(隔离电源)再经U1、U2(L7805稳压器)稳压成5V来提供的，此电源必须是与控制电路相隔离的。U4、U5的输出侧供电，则是由CPU主板供电的+5V电源提供的。A7840将输入百mV级电压信号放大输出为V级表征着输出电流大小的差分电压信号，再经后级U5运算放大器反相输出正电压信号，送后后级电流信号处理电路。分别被处理成一定幅度的模拟信号送入CPU，用作输出电流显示及输出控制;被处理成开关量信号，用于故障报警，停机保护等。

　　此两路电流检测信号输出，在线路板上标注有IU、IV字样，是为检测点。

　　4、由A7840构成的直流回路电压信号检测电路：

　　阿尔法ALPHA2000 18.5kW变频器直流回路电压检测电路

　　阿尔法ALPHA2000 18.5kW变频器直流回路电压检测电路，电压采样信号直接取自直流回路的P、N端的530V直流电压，经电阻降压、分压网络，将分压所得mV级电压信号，加到小信号处理光电耦合器A7840(U14)的2、3输入脚上，经U14实施强、弱电隔离后，形成差分信号输入到LF353运算放大器的2、3脚，本级电路接成电压跟随器，输出信号由电位器中心头(线路板上厂家标注测试点VPN)输出至CPU主板与电源/驱动板的排线端子CNN1的8脚。在三相输入电压为380V时，8脚采样直流电压为3V。

　　A7840的输入侧供电，是由开关变压器的一个独立绕组的交流电压，经D41、C46等整流滤波，由集成稳压器78L05稳压成5V提供的;输出侧供电，则采用CPU主板供电电源+5V。

　　直流回路电压检测信号由排线端子CNN1、CNM的8脚进入CPU主板，一路经R174直接输入CPU的53脚，此路信号为模拟电压信号，其作用：1、供操作面板显示直流电压值，有的变频器机型经程序换算后显示输入交流电压值;2、有的机型用于对输出U/F比的控制，使输出电压值比例于输入电压值;3、少数机型用于过、欠压保护的采样参考。

　　另一路经R155送入LF393开路集电极输出运放构成的电压比较器的反相输入端，该路输出信号与过流(OL)、OC、OH等信号一起混合为一路“故障汇总信号”，经CPU外围电路进一步处理，送入CPU引脚，作停机保护和切断驱动脉冲的控制。LF393的同相输入端可看作为“可编程基准电压端”，其基准电压的幅值由CPU的42、51脚输出电压控制，在起动和运行过程中分别给出不同的基准电压值，与输入电压检测信号相比较。变频器的不同工作过程，则保护动作阀值也有所不同。

　　当电压检测电路本身发生故障时，其检修方法如下：

　　a、变频器上电后，即报出过压或欠压故障，见上图电压检测电路。测量CN1的8端子电压，正常值应为3V左右。测量此点电压值偏高或偏低，说明电压检测电路有故障。首先检测A7840的输入侧、输出侧的5V供电是否正常，LF353的正负15V供电是否正常，若不正常，修复相关电源供电支路。若正常，进行下一步检修;

　　b、测量A7840的2、3脚之间有100mV以上输入电压，用金属尖镊子短接A7840的2、3脚，测量LF353的输出脚1脚电压有明显下降，说明以上电压信号传输环节均正常，故障在LF353外接电位器不良或失调。更换并重新调整。调整变频器的相关参数，令操作显示面板显示直流回路的电压值，当输入三相电压为380V时，调整该电位器，使直流电压显示值为530V，即可;

　　c、用金属尖镊子短接A7840的2、3脚，测量LF353的1脚电压无变化，进一步检测LF353的输入脚电压(正常值为3左右，镊子短接A7840输入脚时变为OV)值无变化，A7840或外电路元件损坏;LF353输入脚电压值为正常值， LF353损坏，更换LF353。

　　d、用镊子短接A7840的2、3脚时，LF353输入电压值有变化，但其值偏低，如从1V变化为0V，检查A7840外围元件正常，故障为A7840低效，更换A7840。