变频器开关电源的原理及维修维修部 杨晓明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、、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门限电压控制器，所以该芯片不用在---设置稳压电路，只要接一只电阻即可。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。

理论上会比普通变频器更能胜任对应的负载，能够应对好当前的使用环境，相对而言，就没有那么容易坏掉。而有些场合，需要频繁启动的，变频器需要加大容量来使用，避免温度过高造成的损坏，或者增加外边的制动单元和制动电阻来避免长期刹车带来的冲击。有些场合并不需要很短的加减速时间，应该要适当调长一点。有些负载需要低速运行的，变频器需要避免工作在低频段，可以通过加大变速比来提升变频器的实际工作频率，

这样也能延长变频器使用寿命。有些雷电频繁的地区，变频器使用过程中，需要考虑---的接地和外加合适的防雷装置，变频器被雷击损坏的情况也不少见的。有些地区，因为电网电压波动比较大，或者负载距离比较元，还应该考虑加进线电抗器，母线电抗器和输出滤波器等配件。变频器本身问题进口牌子变频器，因为积累了多年的工艺数据，而且使用的元件比较---，总体损坏的概率要比国产变频器低一些，而一些---的变频器，因为有严谨的管理体系，使用寿命也会比小牌子的长。贵点的变频器，使用的模块耐压值会高一点，而电流过载能力要强一点，电解电容这些容易老化的配件也相对会选择好一点的，整体也没有那么容易坏。的电网谐波比较多，而很多中小企业客户，

对变频器的使用环境也没有太在意，使用的环境比较---，变频器设计时候，往往需要面对这些细节，如果厂家设计时候忽视这些问题，也容易出现问题。变频器高频高压大电流长期工作，虽然被其他设备干扰可能性比较低，但是自身影响自身的情况并不少见，合适的pcb布板和合理的软件设计非常重要，不同厂家出品的产品会有差异。

由于逆变电路采用igct作为功率器件，而igct本身不象igbt那样存在过电流退饱和效应，可以通过检测集电极电压上升来进行短路检测，并通过门极关断进行保护，所以必须通过霍尔电流传感器，检测到过电流，然后通过串联在上下直流母线的二个保护用igct进行关断。由于直流环节存在共模电抗器和di/dt---电抗器，导致整流桥输出和滤波电容之间存在较大阻抗，这样电网的浪涌电压要通过整流桥形成浪涌电流，再通过滤波电容吸收的效果---降低，为了保护整流二极管免受浪涌电压的影响，

在整流桥输出并联了阻容吸收电路。箝位二极管---了桥臂中外侧的两个igct承受的电压不会超过一半的直流母线电压，确切地说，应该是对应侧滤波电容的电压，所以外侧的两个igct不存在过压问题。内侧的两个器件仍要并联电阻，以防止产生过压。因为在同侧二个器件同时处于阻断状态时，内侧的器件承受的电压可能超过一半的直流母线电压，具体电压取决于同侧二个器件的漏电流匹配关系。　　如果不加输出滤波器，三电平变频器输出时电机电流总谐波失真可以达到17左右，会引起电机谐波---，转矩脉动。输出电压跳变台阶为一半直流母线电压，

dv/dt也较大，会影响电机绝缘，所以一般需配特殊电机。若要使用普通电机，必须附加输出滤波器。输出滤波器有dv/dt滤波器和正弦波滤波器二种，dv/dt滤波器容量较小，只对电压变化率起抑制作用，使电机绝缘不受dv/dt的影响，对电机运行动态性能的影响较小，如果系统动态性能要求较高时，适合采用，而且成本较低。