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变频器电路分析.doc
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变频器电路分析.doc
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电子电气目录如下:
1. 门电路——介绍非门、或门、与门等
2. 双稳态电路——介绍电路原理、电路设计等
3. 射极耦合双稳态电路——介绍工作原理、电路设计等
4. 间歇振荡电路——自激间歇振荡电路、他激间歇振荡电路
5. 锯齿波电路
6. 互补管脉冲电路——互补管双稳态电路、互补管多谐振荡电路、其他的互补管脉冲电
7. 光电耦合器组成的脉冲电路——用光电耦合器组成的多谐振荡电路、用光电耦合器组成的
双稳态电路、用光电耦合器组成的整形电路、用光电耦合器组成的斩波电路
1、门电路介绍
“门”是这样的一种电路:它规定各个输入信号之间满足某种逻辑关系时,才有信号输出,通
常有下列三种门电路:与门、或门、非门(反相器)。从逻辑关系看,门电路的输入端或输出
端只有两种状态,无信号以“0”表示,有信号以“1”表示。也可以这样规定:低电平为“0”,高电
平为“1”,称为正逻辑。反之,如果规定高电平为“0”,低电平为“1”称为负逻辑,然而,高与低
是相对的,所以在实际电路中要选说明采用什么逻辑,才有实际意义,例如,负与门对“1”来说,
具有“与”的关系,但对“0”来说,却有“或”的关系,即负与门也就是正或门;同理,负或门对“1”
来说,具有“或”的关系,但对“0”来说具有“与”的关系,即负或门也就是正与门。
一、 与门
图一(a)为三端负与门。其逻辑关系是:当罗列入 A、B、C 均为“1”时,输出端 F 才为“1”。
(C)是与门的逻辑符号,图(b)是波形图,图(d)是逻辑关系表。它们的逻辑关系式为:
F=A·B·C
图一、负与门电路
二、 或门
图二为三端正或门电路,只要有一个输入端为“1”信号。输出端就为“1”信号,称为或门。图
(b)是波形图,它们的逻辑表达式为:F=A+B+C
图二、正或门电路
三、 非门(反相器)
图三为非门电路,它的逻辑功能是:输入为:“0”,输出为“1”,反之则反,由于 ui 与 uo 反相,
所以又称反相器,其逻辑符号如图(b)所示,
图中 C1 为加速电容,D1 为箝位二极管,D2 超抗饱和作用,原理是:当 BG 饱和时,ud>uc
(通常 ub 为(0.7-0.8)伏,uc 为(0.1-0.3)伏),使 D2 导通,若 D2 压降为 0.2 伏,ub=-0.7
伏,此时 uc 变为 0.5 伏,这就减轻了饱和深度,另外由于 ID 流入 BG,就使 Ic 增加,Ib 减小,
通过 Ib 自动调节作用,使电路能稳定地工作。
图四为非饱和式反相器,图五为几种常用反相器,它们的技术指标列于表一中
表一
几种常用反相器的技术指标
电路
(a)
(b)
(c)
(d)
“0”(无信号)(V)
0
0
0
+6
信号电平
“1”(有信号)(V)
-6
-6
-9
0
对信号源的要求(mA)
吸收 3
吸收 1.12
吸收 0.75
发射 0.8
工作频率(kHZ)
10
600
1000
10000
抗干扰电压(V)
>1
≥1
≥2
≥2.5
灵敏度(V)
<
≤5.0
≤7
≤5.0
输出端的吸收能力(mA)
≤ 12
≤8.0
≤2
≮10
输出端的发射能力(mA)
≤32
≤12
≤12
≮7
输出脉冲的上升时间(μS)
2
≤0.24
≤0.1
≤0.1
输出脉冲的下降时间(μS)
2
≤0.24
≤0.15
≤0.1
对三极管 β 值的要求
>50
70-100
>50
>50
变频器维修十
圈子类别:低压变频器 (未知) 2008-8-28 16:29:00
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“变频用 DSP 控制板”的主要功能:
我们知道:由 TI 公司推出的 TMS320LF2407 芯片是一款专门用于电
机控制的高速 DSP 芯片。主要表现在它把电机控制的常用电路都集
成到芯片内部了。它可以直接输出 PWM 波,可以直接采样“编码器”
输出的位置信号。这部分电路主要和定时器有关。在 2407 里它叫作
“事件管理器”。此外,它内部还有 16 路 A/D 转换器。
还有三种常规的通信接口:SPI、UART、CAN。
我设计的“变频用 DSP 控制板”就是把变频器要用到的各种输入信
号/输出信号经过隔离和变换后接到 DSP 上。
具体分为以下六个部分:
1、DSP 核心电路
这部分电路除了一块 TMS320LF2407A 芯片外,为它扩展了一块外
部数据/程序存储器(64KX16 位)以及它的译码电路,此外还有
它的上电复位电路及手动复位电路、编程及仿真用的 JTAG 端口及
各种工作模式的跳线设置
2、通信接口电路
为 DSP 外接了一个带光电隔离的 CAN 通信口、一个带光电隔离的
485 通信口、一个不带光电隔离的 SPI 通信口和一个不带光电隔离
的 RS232 通信口。
3、电枢电流及母线电压采样电路
这部分电路把从电流互感器上测得的电枢电流经过隔离放大和信号
调理后送到 DSP 的 A/D 输入端,供 DSP 采样。同时还设计了电枢电
流的过流告警比较电路,及母线电压过压告警比较电路。母线电压
通过采样电阻分压后,也经过一路隔离放大器和信号调理器后送到
DSP 的 A/D 输入端,供 DSP 采样。
4、PWM 输出驱动及功率模块保护电路
这部分电路把从 DSP 输出的 6 路 PWM 波经过电平提升、光电隔离后
送到 IGBT 的驱动模块上。同时接收驱动模块提供的过流保护信号。
由驱动模块来的过流保护信号也经过了光电隔离。由驱动模块来的
“过流保护信号”及从电枢电流采样电路来的“过流告警信号”都
将关断 PWM 波。并且母线电压过压告警信号也将关断 PWM 波。如
果发生了“关断 PWM 波”的事件,还将把故障类型通过编码后送
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