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通用變頻器常見的驅動電路形式及分析

时间:2017-08-26     作者:長沙文鋮電氣設備【原创】   阅读

  驅動電路作為逆變電路的一部分,對變頻器的三相輸出有著巨大的影響。驅動電路的設計一般有這樣幾種方式(1)分立插腳式組件組成的驅動電路;(2)光耦驅動電路;(3)厚膜驅動電路;(4)專用集成塊驅動電路等幾種。

  (1) 分立插腳式組件的驅動電路

  分立插腳式組件組成的驅動電路在80年代的日本和臺灣變頻器上被廣泛使用,主要包括日本(富士:G2、G5、三肯:SVS、SVF、MF、春日、三菱Z系列K系列等)臺灣(歐林、普傳、臺安)等一系列變頻器。隨著大規(guī)模的發(fā)展及貼片工藝的出現(xiàn),這類設計電路復雜,集成化程度低的驅動電路已逐漸被淘汰。

  (2) 光耦驅動電路

  光耦驅動電路是現(xiàn)代變頻器設計時被廣泛采用的一種驅動電路,由于線路簡單,可靠性高,開關性能好,被歐美及日本的多家變頻器廠商采用。由于驅動光耦的型號很多,所以選用的余地也很大。驅動光耦選用較多的主要由東芝的TLP系列,夏普的系列,的HCPL系列等。以東芝TLP系列光耦為例。驅動IGBT模塊主要采用的是TLP250,TLP251兩個型號的驅動光耦。對于小電流(15A)左右的模塊一般采用TLP251。外圍再輔佐以驅動電源和限流電阻等就構成了最簡單的驅動電路。而對于中等電流(50A)左右的模塊一般采用TLP250型號的光耦。而對于更大電流的模塊,在設計驅動電路時一般采取在光耦驅動后面再增加一級放大電路,達到安全驅動IGBT模塊的目的。

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  (3) 厚膜驅動電路

  厚膜驅動電路是在阻容組件和技術的基礎上發(fā)展起來的一種混合集成電路。它是利用厚在基片上模式組件和連接導線,將驅動電路的各組件集成在一塊陶瓷基片上,使之成為一個整體部件。使用驅動厚膜對于設計帶來了很大的方便,提高了整機的可靠性和批量生產的一致性,同時也加強了技術的保密性。現(xiàn)在的驅動厚膜往往也集成了很多保護電路,檢測電路。應該說驅動厚膜的技術含量也越來越高。

  (4) 專用集成塊驅動電路

  現(xiàn)在還出現(xiàn)了專用的集成塊驅動電路,主要由IR的IR2111,IR2112,IR2113等,其它還有三菱的EXB系列驅動厚膜。三菱的M57956,M57959等驅動厚膜。

  此外,現(xiàn)在的一些歐美變頻器在設計上采用了高頻隔離加入了驅動電路中(如丹佛斯VLT系列變頻器)。應該說通過一些高頻的變壓器對驅動電路的電源及信號的隔離,增強了驅動電路的可靠性,同時也有效地防止了強電部分的電路出現(xiàn)故障時對弱電電路的損壞。在實際的維修中我們也感覺到這種驅動電路故障率很低,大功率模塊也極少出現(xiàn)問題。

  在我們平時的日常生產使用中,大功率模塊損壞是一種常見的故障現(xiàn)象。


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