原创 变频器与传动，电路知识

     “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
　　到DSP的I/O端口上。以便DSP判断故障类型。
　　5、温度传感器接口电路。
　　由于电机控制要求中经常要检测定子的温升及功率模块的温升。本控
　　制板设计了四路温度传感器接口电路，它可以直接连接模拟电压量输
　　出的温度传感器。它实际上是四路基准可调，放大倍数也可调的放大
　　器。接到DSP的A/D输入端。
　　6、通用开关量输入接口电路。
　　这部份电路提供了16路带光电隔离的开关量输入接口电路。并有一个
　　中断口可以向DSP申请中断。除此以外，还有三路编码器的输入信号
　　也通过光电隔离后送DSP的“事件管理器的位置传感器专用输入端”。
　　
　　以上电路中，外围电路全部采用15V供电，核心电路采用5V供电。
　　DSP采用3.3V供电。两套电源是彻底隔离的。

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

 

 

.   变频器主要原理基本知识  

  

三相380V电网电压从变频器的L1, L2, L3输入端输入后,首先要经过变频器的整流桥整流,后经过电容的滤波，输出一大约530V左右的直流电压（这530V也就是我们常用来判断变频器整流部分好坏的最常测试点，当然整流桥最初是要经过断电测试的）然后经过逆变电路，通过控制逆变电路的通断来输出我们想要的合适频率的电压（变频器能变频最主要的就是控制逆变电路的关断来控制输出频率）,变频器故障有无数种，好在现在变频器都趋于智能化，一般的故障它自己都能检测，并在控制面版上显示出其代码，用户只需查一下用户手册就能初步判断其故障原因。但有时，变频器在运行中或启动时或加负载时，突然指示灯不亮，风扇不转，无输出。这时我们初学者就不知该怎办了。其实很简单的，我们只要把变频器的电源断了。断电测试一下它的整流部分与逆变部分，大多情况下就能知其故障所在了。这里有一点要千万注意，断电后不能马上测量，因变频器里有大电容存有几百伏的高压，一定要等上十几分钟再测，这一点千万要注意。      

 变频器上电前整流桥及逆变电路的测试。具体测量方法如下：   
    找到变频器直流输出端的“＋”与“－”，然后将万用表调到测量二极管档，黑表笔接“＋”，红表笔分别接变频器的输入端L1, L2, L3端，整流桥的上半桥若是完好，万用表应显示0.3……的压降，若损坏则万用表显示“1”过量程。相反将红表笔接“－”黑表笔分别接L1, L2, L3端应得到上述相同结果，若出现“1”则证明整流桥损坏。        然后测试其逆变电路，方法如下：将万用表调到电阻×10档将黑表笔接“＋”红表笔接变频器的输出端U, V, W应有几十欧的阻值，反向应该无穷大。反之将红表笔接到“－”重复上述过程，应得到同样结果。　　这样经过测量在判断变频器的整流部分与逆变部分完好时，上电测量其直流输出端看是否有大约530V高压，注意有时万用表显示几十伏大家以为整流电路工作了，其实它并没工作，它正常工作会输出530V左右的高压，几十伏的电压是变频器内部感应出来的。若没530V左右高压这时往往是电源版有问题。有的变频器就是由于电源版的一小贴片电阻被烧毁，导致电源板不工作，以致使变频器无显示无输出，风扇不转，指示灯不亮。　这样就可以初步判断出变频器是哪部分出现了故障，然后拆机维修时就可以重点测试怀疑故障部分。

二. 技术基础 

1， Electronic Line Shafting---ELS，许多工业生产线都由多台机器组成，各轴之间具有运动关系。过去是使用机械机构连接各轴，如果使用电子方式连接各轴，各州各有其驱动马达，则称为“Electronic Line Shafting”（ELS）。2， Auto Tuning(自动调校)， 常见于磁束向量型变频器的一种技术，能自动监测（找出）马达的参数,如转差频率/场电流/转矩电流/定子阻抗/转子阻抗/定子感抗/转子感抗等.有了这些参数后才能作[专据估算]及[转差(滑差)补偿].也因为此技术,在无编码器的运转下仍能获得良好的运转精度.
3, 无编码器运转，在速度控制上,与旧式variable frenquency变频器的开回路比较,磁束向量型变频器内部由速度观测计算功能达成闭回路.马达侧不用装编码器也能达到良好的速度精度.无编码器运转有如下好处:1),配线精省;2),不必担心RF杂讯对编码器低电压信号的影响;3),在多震动的场合不用担心编码器的高故障率.
4, 变频器的矢量控制        在AC马达中,转子由定子绕组感应电流产生磁场.定子电流含两部分.一部分影响磁场,另一部分影响马达输出转矩.要使用AC马达在需要速度与转矩控制的场合,必须能够把影响转矩的电流分离控制,而磁束矢量控制就能够分离这两部分进行独立控制.(具有大小及方向的物理量称为矢量)
5, Field WeakeningField Weakening线路可用以减弱马达的场电流,改变与磁场的平衡关系,使马达高于基本转速运转

6, 定转矩应用      所需转矩大小不因速度而变的场合,常用到[定转矩应用].如传送带等负载.[定转矩应用]通常需要较大的起动转矩.[定转矩应用]在低速运转时易有马达发热问题,解决的方法:最好(1)加大马达功率;(2)使用装有定速冷却的变频器专用马达(即马达的冷却方式为强制风冷).
7, 变转矩应用    多见于离心式负载,例如泵/风机/风扇等,其使用变频器的目的一般为节能.比如当风扇以50%转速运转时,其所需转矩小于全速运转所需.可变转矩变频器能够仅给与马达所需转矩,达到节能效果.次应用中短暂的巅峰负载通常无需给与马达额外的能量.故变转矩变频器的过载能力可以适用于大部分用途.      
    *定转矩变频器的过载(电流)能力须为额定值150%/1minute,而可变转矩变频器所需过载(电流)能力仅需额定值120%/1minute.因为离心式机械用途中很少会超出额定电流.另外,变转矩用途所需起动转矩也较定转矩用途小.
8, 变频器专用马达   
  所谓[Inverter-duty Motor],主要特征如下:1),分离式它力通风(它力风冷);2),10Hz-60Hz为定转矩输出;3),高起动转矩;4),低噪音;5),马达装有编码器.*但并非所有称之为变频器专用马达的马达都具有上列特征.


9,关于调速：
1）调速：根据工况需要调整设备运行速度，以达到节能降耗、减少磨损、按需生产等目的。2）直流调速（DC Controler/motor）：由直流控制器调节直流电机以达到调整速度的目的。3）交流变频调速（AC inverter/motor）：由变频器输出频率变化的三相交流电流从而控制交流电机的转速。4）矢量变频调速（AC vector inverter）：通过复杂的计算变换，使交流变频器按照直流电机的控制方式去控制交流电机，从而达到精确速度控制、转矩控制、提高输出扭矩等特性。5）伺服控制系统（Servo control system）：在运动系统中引入速度反馈或位置反馈元件，通过负反馈的作用达到极其精密的的速度控制、定位控制以及高动态响应。
10，几个常见工业元件：
1）测速发电机（Tacho-generator）：一种转速测量元件，有交流、直流之分。2）旋转变压器（Resolver）：一种经济、准确地转速和角位移测量元件。
3）光电编码器（Encoder）：一种精密的角位移、转速测量元件，适合在位置控制系统中作为反馈元件。
4）PLC：工业用计算、控制装置，实现逻辑、时序、计算等控制功能，一般作为整个自动化控制系统的上位主机。
5）HMI（Human-Machine Interface）：人-机界面。
6）现场总线（Field-Bus System）：应用于工业控制现场的串行通讯总线系统，大幅度降低接线成本，提高控制的抗干扰能力。
7）分布式控制（Distributed control）：区别于传统的集中式控制，强调各个节点设备的智能化，一般由现场总线系统将各子设备连接起来。极大地提高系统应用的灵活性、可靠性，降低上位机的运算负担。
11，关于电机的三个术语：1）防护等级（Protection Code）：（IP**）考察一个设备防止异物进入和防水的能力，使IEC标准之一。其两个数字分别代表防异物和防水的能力，数值越高表明可以防止更细小的物体进入以及经受更强烈的水流冲击。一般为IP54（防尘，防泼洒水滴）以上防护等级的设备可以直接应用于露天。2）绝缘等级（Insulation Grade）：考察一个电气设备（一般针对电机）在保证良好绝缘特性的前提下所能承受的极限温升能力，是IEC标准之一。一般有B级（85度）、F级（105度）、H级（125度）。

     变频器基本电路图分析

1）整流电路
如图1.2所示，通用变频器的整流电路是由三相桥式整流桥组成。它的功能是将工频电源进行整流，经中间直流环节平波后为逆变电路和控制电路提供所需的直流电源。三相交流电源一般需经过吸收电容和压敏电阻网络引入整流桥的输入端。网络的作用，是吸收交流电网的高频谐波信号和浪涌过电压，从而避免由此而损坏变频器。当电源电压为三相380V时，整流器件的最大反向电压一般为1200—1600V，最大整流电流为变频器额定电流的两倍。

2）滤波电路
逆变器的负载属感性负载的异步电动机，无论异步电动机处于电动或发电状态，在直流滤波电路和异步电动机之间，总会有无功功率的交换，这种无功能量要靠直流中间电路的储能元件来缓冲。同时，三相整流桥输出的电压和电流属直流脉冲电压和电流。为了减小直流电压和电流的波动，直流滤波电路起到对整流电路的输出进行滤波的作用。
通用变频器直流滤波电路的大容量铝电解电容，通常是由若干个电容器串联和并联构成电容器组，以得到所需的耐压值和容量。另外，因为电解电容器容量有较大的离散性，这将使它们随的电压不相等。因此，电容器要各并联一个阻值等相的匀压电阻，消除离散性的影响，因而电容的寿命则会严重制约变频器的寿命。
3）逆变电路
逆变电路的作用是在控制电路的作用下，将直流电路输出的直流电源转换成频率和电压都可以任意调节的交流电源。逆变电路的输出就是变频器的输出，所以逆变电路是变频器的核心电路之一，起着非常重要的作用。
最常见的逆变电路结构形式是利用六个功率开关器件（GTR、IGBT、GTO等）组成的三相桥式逆变电路，有规律的控制逆变器中功率开关器件的导通与关断，可以得到任意频率的三相交流输出。
通常的中小容量的变频器主回路器件一般采用集成模块或智能模块。智能模块的内部高度集成了整流模块、逆变模块、各种传感器、保护电路及驱动电路。如三菱公司生产的IPMPM50RSA120，富士公司生产的7MBP50RA060，西门子公司生产的BSM50GD120等，内部集成了整流模块、功率因数校正电路、IGBT逆变模块及各种检测保护功能。模块的典型开关频率为20KHz，保护功能为欠电压、过电压和过热故障时输出故障信号灯。

一.固定电容器的检测
    1.检测10pF以下的小电容因10pF以下的固定电容器容量太小，用万用表进行测量，只能定性的检查其是否有漏电，内部短路或击穿现象。测量时，可选用万用表R×10k挡，用两表笔分别任意接电容的两个引脚，阻值应为无穷大。若测出阻值(指针向右摆动)为零，则说明电容漏电损坏或内部击穿。

    2.检测10PF～0.01μF固定电容器是否有充电现象，进而判断其好坏。万用表选用R×1k挡。两只三极管的β值均为100以上，且穿透电流要些可选用3DG6等型号硅三极管组成复合管。万用表的红和黑表笔分别与复合管的发射极e和集电极c相接。由于复合三极管的放大作用，把被测电容的充放电过程予以放大，使万用表指针摆幅度加大，从而便于观察。应注意的是：在测试操作时，特别是在测较小容量的电容时，要反复调换被测电容引脚接触A、B两点，才能明显地看到万用表指针的摆动。
    3.对于0.01μF以上的固定电容，可用万用表的R×10k挡直接测试电容器有无充电过程以及有无内部短路或漏电，并可根据指针向右摆动的幅度大小估计出电容器的容量。

    二.电解电容器的检测
    1.因为电解电容的容量较一般固定电容大得多，所以，测量时，应针对不同容量选用合适的量程。根据经验，一般情况下，1～47μF间的电容，可用R×1k挡测量，大于47μF的电容可用R×100挡测量。
    2.将万用表红表笔接负极，黑表笔接正极，在刚接触的瞬间，万用表指针即向右偏转较大偏度(对于同一电阻挡，容量越大，摆幅越大)，接着逐渐向左回转，直到停在某一位置。此时的阻值便是电解电容的正向漏电阻，此值略大于反向漏电阻。实际使用经验表明，电解电容的漏电阻一般应在几百kΩ以上，否则，将不能正常工作。在测试中，若正向、反向均无充电的现象，即表针不动，则说明容量消失或内部断路；如果所测阻值很小或为零，说明电容漏电大或已击穿损坏，不能再使用。
    3.对于正、负极标志不明的电解电容器，可利用上述测量漏电阻的方法加以判别。即先任意测一下漏电阻，记住其大小，然后交换表笔再测出一个阻值。两次测量中阻值大的那一次便是正向接法，即黑表笔接的是正极，红表笔接的是负极。
    4.使用万用表电阻挡，采用给电解电容进行正、反向充电的方法，根据指针向右摆动幅度的大小，可估测出电解电容的容量。

    三.可变电容器的检测


    1.用手轻轻旋动转轴，应感觉十分平滑，不应感觉有时松时紧甚至有卡滞现象。将载轴向前、后、上、下、左、右等各个方向推动时，转轴不应有松动的现象。
    2.用一只手旋动转轴，另一只手轻摸动片组的外缘，不应感觉有任何松脱现象。转轴与动片之间接触不良的可变电容器，是不能再继续使用的。
    3.将万用表置于R×10k挡，一只手将两个表笔分别接可变电容器的动片和定片的引出端，另一只手将转轴缓缓旋动几个来回，万用表指针都应在无穷大位置不动。在旋动转轴的过程中，如果指针有时指向零，说明动片和定片之间存在短路点；如果碰到某一角度，万用表读数不为无穷大而是出现一定阻值，说明可变电容器动片与定片之间存在漏电现象。　

 

二、电感器、变压器检测

 

 一.色码电感器的的检测：

将万用表置于R×1挡，红、黑表笔各接色码电感器的任一引出端，此时指针应向右摆动。根据测出的电阻值大小，可具体分下述三种情况进行鉴别：
    1.被测色码电感器电阻值为零，其内部有短路性故障。
    2.被测色码电感器直流电阻值的大小与绕制电感器线圈所用的漆包线径、绕制圈数有直接关系，只要能测出电阻值，则可认为被测色码电感器是正常的。

    二.中周变压器的检测
    1.将万用表拨至R×1挡，按照中周变压器的各绕组引脚排列规律，逐一检查各绕组的通断情况，进而判断其是否正常。
    2.检测绝缘性能将万用表置于R×10k挡，做如下几种状态测试：
     (1)初级绕组与次级绕组之间的电阻值；
     (2)初级绕组与外壳之间的电阻值；
     (3)次级绕组与外壳之间的电阻值。
    上述测试结果分出现三种情况：
     (1)阻值为无穷大：正常；
     (2)阻值为零：有短路性故障；
     (3)阻值小于无穷大，但大于零：有漏电性故障。

    三.电源变压器的检测
    1.通过观察变压器的外貌来检查其是否有明显异常现象。如线圈引线是否断裂，脱焊，绝缘材料是否有烧焦痕迹，铁心紧固螺杆是否有松动，硅钢片有无锈蚀，绕组线圈是否有外露等。
    2.绝缘性测试。用万用表R×10k挡分别测量铁心与初级，初级与各次级、铁心与各次级、静电屏蔽层与衩次级、次级各绕组间的电阻值，万用表指针均应指在无穷大位置不动。否则，说明变压器绝缘性能不良。
    3.线圈通断的检测。将万用表置于R×1挡，测试中，若某个绕组的电阻值为无穷大，则说明此绕组有断路性故障。
    4.判别初、次级线圈。电源变压器初级引脚和次级引脚一般都是分别从两侧引出的，并且初级绕组多标有220V字样，次级绕组则标出额定电压值，如15V、24V、35V等。再根据这些标记进行识别。
    5.空载电流的检测。
     (a)直接测量法。将次级所有绕组全部开路，把万用表置于交流电流挡500mA，串入初级绕组。当初级绕组的插头插入220V交流市电时，万用表所指示的便是空载电流值。此值不应大于变压器满载电流的10％～20％。一般常见电子设备电源变压器的正常空载电流应在100mA左右。如果超出太多，则说明变压器有短路性故障。
     (b)间接测量法。在变压器的初级绕组中串联一个10/5W的电阻，次级仍全部空载。把万用表拨至交流电压挡。加电后，用两表笔测出电阻R两端的电压降U，然后用欧姆定律算出空载电流I空，即I空=U/R。F空载电压的检测。将电源变压器的初级接220V市电，用万用表交流电压接依次测出各绕组的空载电压值(U21、U22、U23、U24)应符合要求值，允许误差范围一般为：高压绕组≤±10％，低压绕组≤±5％，带中心抽头的两组对称绕组的电压差应≤±2％。G一般小功率电源变压器允许温升为40℃～50℃，如果所用绝缘材料质量较好，允许温升还可提高。
    6.检测判别各绕组的同名端。在使用电源变压器时，有时为了得到所需的次级电压，可将两个或多个次级绕组串联起来使用。采用串联法使用电源变压器时，参加串联的各绕组的同名端必须正确连接，不能搞错。否则，变压器不能正常工作。I.电源变压器短路性故障的综合检测判别。电源变压器发生短路性故障后的主要症状是发热严重和次级绕组输出电压失常。通常，线圈内部匝间短路点越多，短路电流就越大，而变压器发热就越严重。检测判断电源变压器是否有短路性故障的简单方法是测量空载电流(测试方法前面已经介绍)。存在短路故障的变压器，其空载电流值将远大于满载电流的10％。当短路严重时，变压器在空载加电后几十秒钟之内便会迅速发热，用手触摸铁心会有烫手的感觉。此时不用测量空载电流便可断定变压器有短路点存在。　

 

三、NTC热敏电阻检测方法

 

(一)测量标称电阻值Rt 　

　
　　用万用表测量NTC热敏电阻的方法与测量普通固定电阻的方法相同，即按NTC热敏电阻的标称阻值选择合适的电阻挡可直接测出Rt的实际值。但因NTC热敏电阻对温度很敏感，故测试时应注意以下几点： 　　
　　(1)由标称阻值Rt的定义可知，此值是生产厂家在环境温度为25℃时所测得的。所以用万用表测量Rt时，亦应在环境温度接近25℃时进行，以保证测试的可信度。 　　
　　(2)测量功率不得超过规定值，以免电流热效应引起测量误差。例如，MF12-1型NTC热敏电阻，其额定功率为1W，测量功率P1＝0.2mW。假定标称电阻值Rt为1kΩ，则测试电流： 　　
　　显然使用R×lk挡比较合适，该挡满度电流Im通常为几十至一百几十微安。例如多用的500型万用表R×1k挡的Im＝150uA，与141uA很接近。 　　
　　(3)注意正确操作。测试时，不要用于捏住热敏电阻体，以防止人体温度对测试产生影响。
　　(二)估测温度系数αt

　
　　先在室温t1下测得电阻值Rt1；再用电烙铁作热源，靠近热敏电阻Rt1，测出电阻值Rt2，同时用温度计测出此时热敏电阻RT表面的平均温度t2。将所测得的结果输入下式： 　　
　　αt≈(Rt2-Rt1)/[Rt1(t2-t1)] 　　
　　NTC热敏电阻的αt＜0。 　　
　　注意事项：
　　1、给热敏电阻加热时，宜用20W左右的小功率电烙铁，且烙铁头不要直接去接触热敏电阻或靠的太近，以防损坏热敏电阻。
　　2、若测得的αt＞0，则表明该热敏电阻不是NTC而是FTC。

　

四、常用二极管的检测

 

    一.万用表检测普通二极管的极性与好坏。检测原理：根据二极管的单向导电性这一特点性能良好的二极管，其正向电阻小，反向电阻大；这两个数值相差越大越好。若相差不多说明二极管的性能不好或已经损坏。

       测量时，选用万用表的“欧姆”挡。一般用R x100或R xlk挡，而不用Rx1或R x10k挡。因为Rxl挡的电流太大，容易烧坏二极管，R xlok挡的内电源电压太大，易击穿二极管.测量方法：将两表棒分别接在二极管的两个电极上，读出测量的阻值；然后将表棒对换再测量一次，记下第二次阻值。若两次阻值相差很大，说明该二极管性能良好；并根据测量电阻小的那次的表棒接法(称之为正向连接)，判断出与黑表棒连接的是二极管的正极，与红表棒连接的是二极管的负极。因为万用表的内电源的正极与万用表的“—”插孔连通，内电源的负极与万用表的“＋”插孔连通。

       如果两次测量的阻值都很小，说明二极管已经击穿；如果两次测量的阻值都很大，说明二极管内部已经断路：两次测量的阻值相差不大，说明二极管性能欠佳。在这些情况下，二极管就不能使用了。
      必须指出：由于二极管的伏安特性是非线性的，用万用表的不同电阻挡测量二极管的电阻时，会得出不同的电阻值；实际使用时，流过二极管的电流会较大，因而二极管呈现的电阻值会更小些。

    二.特殊类型二极管的检测。

       稳压二极管。稳压二极管是一种工作在反向击穿区、具有稳定电压作用的二极管。其极性与性能好坏的测量与普通二极管的测量方法相似，不同之处在于：当使用万用表的Rxlk挡测量二极管时，测得其反向电阻是很大的，此时，将万用表转换到Rx10k档，如果出现万用表指针向右偏转较大角度，即反向电阻值减小很多的情况，则该二极管为稳压二极管；如果反向电阻基本不变，说明该二极管是普通二极管，而不是稳压二极管。
    稳压二极管的测量原理是：万用表Rxlk挡的内电池电压较小，通常不会使普通二极管和稳压二极管击穿，所以测出的反向电阻都很大。当万用表转换到Rx10k挡时，万用表内电池电压变得很大，使稳压二极管出现反向击穿现象，所以其反向电阻下降很多，由于普通二极管的反向击穿电压比稳压二极管高得多，因而普通二极管不击穿，其反向电阻仍然很大。

 

五、功率放大管真假辨别

 

    功率放大管是音频功率放大器中的关键器件，现将正品与假品作一番比较。

１．从印刷的字体来看：正品字体匀称清秀，字迹不易被擦拭掉，而假品的字体如同写上那样，用手指甲轻轻刮拭便会使字迹颜色变浅、甚至掉漆看不清。
　　２．从封装按压的烙印来看：在靠近管子上部坚固螺孔旁的两边分别印有英文字母和数字，下部靠近管脚的中间则印有不同厂家或国家的封装的字样，如ＳＫ（三肯）、ＰＨＩＬＩＰＰＩＮＥＳ（菲律宾）、ＭＡＬＡＹＳＩＡ（马来西亚）等。而假品则并无印字，或是上面两点的印字臃肿难看，而下面一点由于字位多干脆不印。当然也有一部分合资管此处无印字，但其他方面都与原装管并无明显的差别。
　　３．从功放管的封装及加工工艺来看：正品自身所带的散热片与封装塑料粘合处界线清晰、边角平整，而假品的粘合处界线弯曲不清甚至有缝隙（现市场最易见的假品有小东芝管Ａ１４９１／Ｃ５１９８、Ｄ８１７／Ｄ１０４７），表面则如拉丝处理过那样有粗糙感（这是假品最易露馅的地方）。某些型号的进口管其散热片表面作过磨砂工艺处理（如ＭＡＴＡＬＯＬＡ的ＭＪＬ１３０２Ａ／ＭＪＬ３２８１Ａ），而假品及个别的合资管则没有这一工序。
　　４．从测量的结果来看：用指针式万用表Ｒ×１０ｋ挡测管子的ｃ、ｅ极间正反向电阻时，正品的指针都在∞处不动或摆动的角度非常小，而假品的ｃ、ｅ极正向电阻（ＮＰＮ正向为Ｒｃｅ、ＰＮＰ正向为Ｒｅｃ）摆动角度则要大得多，即电阻值较小（这表明管子的穿透电流较大）；而用数字万用表测管子的放大倍数β时，正品（特别是进口管）的一致性非常好，而假品的一致性普遍较差。
　　５．假品装机使用时的表现：由于管子的耐压普遍偏低，所以极易造成管子在开机时烧毁；或发热比正品严重，此时管子的ｃ、ｅ极电阻已比未装机时小得多，而β的偏差则更大，正品则无这种现象。　

六、IC的好坏测试

一、不在路检测
　　这种方法是在ｉｃ未焊入电路时进行的，一般情况下可用万用表测量各引脚对应于接地引脚之间的正、反向电阻值，并和完好的ｉｃ进行 较。

　　二、在路检测
　　这是一种通过万用表检测ｉｃ各引脚在路（ｉｃ在电路中）直流电阻、对地交直流电压以及总工作电流的检测方法。这种方法克服了代换试验法需要有可代换ｉｃ的局限性和拆卸ｉｃ的麻烦，是检测ｉｃ最常用和实用的方法。
２．直流工作电压测量
　　这是一种在通电情况下，用万用表直流电压挡对直流供电电压、外围元件的工作电压进行测量；检测ｉｃ各引脚对地直流电压值，并与正常值相 较，进而压缩故障范围， 出损坏的元件。测量时要注意以下八 ：
　　(1)万用表要有足够大的内阻， 少要大于被测电路电阻的１０倍以上，以免造成较大的测量误差。
       (2)通常把各电位器旋到中间位置，如果是电视机，信号源要采用标准彩条信号发生器。
3)表笔或探头要采取防滑措施。因任何瞬间短路都容易损坏ｉｃ。可采取如下方法防止表笔滑动：取一段自行车用气门芯套在表笔尖上，并长出表笔尖约０．５ｍｍ左右，这既能使表笔尖良好地与被测试点接触，又能有效防止打滑，即使碰上邻近点也不会短路。
　　(4)当测得某一引脚电压与正常值不符时，应根据该引脚电压对ｉｃ正常工作有无重要影响以及其他引脚电压的相应变化进行分析， 能判断ｉｃ的好坏。
　　(5)ｉｃ引脚电压会受外围元器件影响。当外围元器件发生漏电、短路、开路或变值时，或外围电路连接的是一个阻值可变的电位器，则电位器滑动臂所处的位置不同，都会使引脚电压发生变化。

(6)若ｉｃ各引脚电压正常，则一般认为ｉｃ正常；若ｉｃ部分引脚电压异常，则应从偏离正常值最大处入手，检查外围元件有无故障，若无故障，则ｉｃ很可能损坏。
　　(7)对于动态接收装置，如电视机，在有无信号时，ｉｃ各引脚电压是不同的。如发现引脚电压不该变化的反而变化大，该随信号大小和可调元件不同位置而变化的反而不变化，就可确定ｉｃ损坏。
　　(8)对于多种工作方式的装置，如录像机，在不同工作方式下，ｉｃ各引脚电压也是不同的。

还要补充二 的是：
３．交流工作电压测量法
　　为了掌握ｉｃ交流信号的变化情况，可以用带有ｄｂ插孔的万用表对ｉｃ的交流工作电压进行近似测量。检测时万用表置于交流电压挡，正表笔插入ｄｂ插孔；对于无ｄｂ插孔的万用表，需要在正表笔串接一只０．１～０．５μｆ隔直电容。该法适用于工作频率 较低的ｉｃ，如电视机的视频放大级、场扫描电路等。由于这些电路的固有频率不同，波形不同，所以所测的数据是近似值，只能供参考。
４．总电流测量法
　　该法是通过检测ｉｃ电源进线的总电流，来判 ｉｃ好坏的一种方法。由于ｉｃ内部绝大多数为直接耦合，ｉｃ损坏时（如某一个ｐｎ结击穿或开路）会引起后级饱和与截止，使总电流发生变化。所以通过测量总电流的方法可以判 ｉｃ的好坏。也可用测量电源通路中电阻的电压降，用欧姆定律计算出总电流值。

七、测判三极管的口诀

三极管的管型及管脚的判别是电子技术初学者的一项基本功，为了帮助读者迅速掌握测判方法，笔者总结出四句口诀：“三颠倒，找基极；PN结，定管型；顺箭头，偏转大；测不准，动嘴巴。”下面让我们逐句进行解释吧。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
    一、 三颠倒，找基极

　　大家知道，三极管是含有两个PN结的半导体器件。根据两个PN结连接方式不同，可以分为NPN型和PNP型两种不同导电类型的三极管。
　　测试三极管要使用万用电表的欧姆挡，并选择R×100或R×1k挡位。对于指针式万用电表有，其红表笔所连接的是表内电池的负极，黑表笔则连接着表内电池的正极。假定我们并不知道被测三极管是NPN型还是PNP型，也分不清各管脚是什么电极。测试的 第一步是判断哪个管脚是基极。这时，我们任取两个电极(如这两个电极为1、2)，用万用电表两支表笔颠倒测量它的正、反向电阻，观察表针的偏转角度；接着，再取1、3两个电极和 2、3两个电极，分别颠倒测量它们的正、反向电阻，观察表针的偏转角度。在这三次颠倒测
量中，必然有两次测量结果相近：即颠倒测量中表针一次偏转大，一次偏转小；剩下一次必 然是颠倒测量前后指针偏转角度都很小，这一次未测的那只管脚就是我们要寻找的基极。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
    二、 PN结，定管型

　　找出三极管的基极后，我们就可以根据基极与另外两个电极之间PN结的方向来确定管子的导电类型。将万用表的黑表笔接触基极，红表笔接触另外两个电极中的任一电极，若表头指针偏转角度很大，则说明被测三极管为NPN型管；若表头指针偏转角度很小，则被测管即为PNP型。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
    三、 顺箭头，偏转大

　　找出了基极b，另外两个电极哪个是集电极c，哪个是发射极e呢?这时我们可以用测穿透电流ICEO的方法确定集电极c和发射极e。
　　(1)对于NPN型三极管，由NPN型三极管穿透电流的流向原理，用万用电表的黑、红表笔颠倒测量两极间的正、反向电阻Rce和Rec，虽然两次测量中万用表指针偏转角度都很小，但仔细观察，总会有一次偏转角度稍大，此时电流的流向一定是：黑表笔→c极→b极→e极→红表笔，电流流向正好与三极管符号中的箭头方向一致，所以此时黑表笔所接的一定是集电极c，红表笔所接的一定是发射极e。
　　(2)对于PNP型的三极管，道理也类似于NPN型，其电流流向一定是：黑表笔→e极→b极
→c极→红表笔，其电流流向也与三极管符号中的箭头方向一致，所以此时黑表笔所接的一 定是发射极e，红表笔所接的一定是集电极c。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
    四、 测不出，动嘴巴

　　若在“顺箭头，偏转大”的测量过程中，若由于颠倒前后的两次测量指针偏转均太小难以区分时，就要“动嘴巴”了。具体方法是：在“顺箭头，偏转大”的两次测量中，用两只手分别捏住两表笔与管脚的结合部，用嘴巴含住(或用舌头抵住)基电极b，仍用“顺箭头，偏转大”的判别方法即可区分开集电极c与发射极e。其中人体起到直流偏置电阻的作用，目的是使效果更加明显。 

 

常用元器件的识别

一、电阻

电阻在电路中用“R”加数字表示，如：R1表示编号为1的电阻。电阻在电路中的主要作用为
分流、限流、分压、偏置等。
1、参数识别：电阻的单位为欧姆（Ω），倍率单位有：千欧（KΩ），兆欧（MΩ）等。换算
方法是：1兆欧=1000千欧=1000000欧
电阻的参数标注方法有3种，即直标法、色标法和数标法。
a、数标法主要用于贴片等小体积的电路，如：
472 表示 47×100Ω（即4.7K）； 104则表示100K
b、色环标注法使用最多，现举例如下：
四色环电阻 五色环电阻（精密电阻） 
2、电阻的色标位置和倍率关系如下表所示：
颜色 有效数字 倍率 允许偏差（%）
银色 / x0.01 ±10
金色 / x0.1 ±5
黑色 0 +0 /
棕色 1 x10 ±1
红色 2 x100 ±2
橙色 3 x1000 /
黄色 4 x10000 /
绿色 5 x100000 ±0.5
蓝色 6 x1000000 ±0.2
紫色 7 x10000000 ±0.1
灰色 8 x100000000 /
白色 9 x1000000000 /

二、电容

1、电容在电路中一般用“C”加数字表示（如C13表示编号为13的电容）。电容是由两片金
属膜紧靠，中间用绝缘材料隔开而组成的元件。电容的特性主要是隔直流通交流。
电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小，电容对交流信号的阻碍作用称为容抗，它与交
流信号的频率和电容量有关。
容抗XC=1/2πf c (f表示交流信号的频率，C表示电容容量)
电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容
等。
2、识别方法：电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同，分直标法、色标法和数标法3
种。电容的基本单位用法拉（F）表示，其它单位还有：毫法（mF）、微法（uF）、纳法
（nF）、皮法（pF）。
其中：1法拉=103毫法=106微法=109纳法=1012皮法
容量大的电容其容量值在电容上直接标明，如10 uF/16V
容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示
字母表示法：1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF 
数字表示法：一般用三位数字表示容量大小，前两位表示有效数字，第三位数字是倍率。
如：102表示10×102PF=1000PF 224表示22×104PF=0.22 uF
3、电容容量误差表
符 号 F G J K L M
允许误差 ±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20%
如：一瓷片电容为104J表示容量为0. 1 uF、误差为±5%。

三、晶体二极管

晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示，如： D5表示编号为5的二极管。 
1、作用：二极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，导通电阻很小；
而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。正因为二极管具有上述特性，无绳电话机中常
把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。
电话机里使用的晶体二极管按作用可分为：整流二极管（如1N4004）、隔离二极管（如
1N4148）、肖特基二极管（如BAT85）、发光二极管、稳压二极管等。
2、识别方法：二极管的识别很简单，小功率二极管的N极（负极），在二极管外表大多采用
一种色圈标出来，有些二极管也用二极管专用符号来表示P极（正极）或N极（负极），也有
采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识
别，长脚为正，短脚为负。
3、测试注意事项：用数字式万用表去测二极管时，红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极
管的负极，此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值，这与指针式万用表的表笔接法刚好
相反。
4、常用的1N4000系列二极管耐压比较如下：
型号 1N4001 1N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007
耐压（V） 50 100 200 400 600 800 1000
电流（A） 均为1

四、稳压二极管

稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示，如：ZD5表示编号为5的稳压管。
1、稳压二极管的稳压原理：稳压二极管的特点就是击穿后，其两端的电压基本保持不变。
这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电
压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。
2、故障特点：稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。在这3种故障中，
前一种故障表现出电源电压升高；后2种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。
常用稳压二极管的型号及稳压值如下表：
型 号 1N4728 1N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734 1N4735 1N4744 1N4750 1N4751 
1N4761
稳压值 3.3V 3.6V 3.9V 4.7V 5.1V 5.6V 6.2V 15V 27V 30V 75V

五、电感

电感在电路中常用“L”加数字表示，如：L6表示编号为6的电感。
电感线圈是将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成。
直流可通过线圈，直流电阻就是导线本身的电阻，压降很小；当交流信号通过线圈时，线圈
两端将会产生自感电动势，自感电动势的方向与外加电压的方向相反，阻碍交流的通过，所
以电感的特性是通直流阻交流，频率越高，线圈阻抗越大。电感在电路中可与电容组成振荡
电路。
电感一般有直标法和色标法，色标法与电阻类似。如：棕、黑、金、金表示1uH（误差5%）
的电感。 
电感的基本单位为：亨（H） 换算单位有：1H=103mH=106uH。

六、变容二极管

变容二极管是根据普通二极管内部 “PN结” 的结电容能随外加反向电压的变化而变化这一
原理专门设计出来的一种特殊二极管。
变容二极管在无绳电话机中主要用在手机或座机的高频调制电路上，实现低频信号调制到高
频信号上，并发射出去。在工作状态，变容二极管调制电压一般加到负极上，使变容二极管
的内部结电容容量随调制电压的变化而变化。
变容二极管发生故障，主要表现为漏电或性能变差：
（1）发生漏电现象时，高频调制电路将不工作或调制性能变差。
（2）变容性能变差时，高频调制电路的工作不稳定，使调制后的高频信号发送到对方被对
方接收后产生失真。
出现上述情况之一时，就应该更换同型号的变容二极管。

七、晶体三极管

晶体三极管在电路中常用“Q”加数字表示，如：Q17表示编号为17的三极管。
1、特点：晶体三极管（简称三极管）是内部含有2个PN结，并且具有放大能力的特殊器件。
它分NPN型和PNP型两种类型，这两种类型的三极管从工作特性上可互相弥补，所谓OTL电路
中的对管就是由PNP型和NPN型配对使用。
电话机中常用的PNP型三极管有：A92、9015等型号；NPN型三极管有：A42、9014、9018、
9013、9012等型号。
2、晶体三极管主要用于放大电路中起放大作用，在常见电路中有三种接法。为了便于比
较，将晶体管三种接法电路所具有的特点列于下表，供大家参考。
名称 共发射极电路 共集电极电路（射极输出器） 共基极电路
输入阻抗 中（几百欧～几千欧） 大（几十千欧以上） 小（几欧～几十欧）
输出阻抗 中（几千欧～几十千欧） 小（几欧～几十欧） 大（几十千欧～几百千欧）
电压放大倍数 大 小（小于1并接近于1） 大
电流放大倍数 大（几十） 大（几十） 小（小于1并接近于1）
功率放大倍数 大（约30～40分贝） 小（约10分贝） 中（约15～20分贝）
频率特性 高频差 好 好
续表应用 多级放大器中间级，低频放大 输入级、输出级或作阻抗匹配用 高频或宽频带电路及恒流源电路

八、场效应晶体管放大器

1、场效应晶体管具有较高输入阻抗和低噪声等优点，因而也被广泛应用于各种电子设备中。尤其用场效管做整个电子设备的输入级，可以获得一般晶体管很难达到的性能。
2、场效应管分成结型和绝缘栅型两大类，其控制原理都是一样的。如图1-1-1是两种型号的表示符号：
3、场效应管与晶体管的比较
（1）场效应管是电压控制元件，而晶体管是电流控制元件。在只允许从信号源取较少电流的情况下，应选用场效应管；而在信号电压较低，又允许从信号源取较多电流的条件下，应选用晶体管。
（2）场效应管是利用多数载流子导电，所以称之为单极型器件，而晶体管是即有多数载流子，也利用少数载流子导电。被称之为双极型器件。
（3）有些场效应管的源极和漏极可以互换使用，栅压也可正可负，灵活性比晶体管好。

（4）场效应管能在很小电流和很低电压的条件下工作，而且它的制造工艺可以很方便地把,很多场效应管集成在一块硅片上，因此场效应管在大规模集成电路中得到了广泛的应用。

九、常用晶体三极管的识别方法

 

   晶体三极管在电路中常用“Q”加数字表示，如：Q17表示编号为17的三极管。
1、特点：晶体三极管（简称三极管）是内部含有2个PN结，并且具有放大能力的特殊器件。
它分NPN型和PNP型两种类型，这两种类型的三极管从工作特性上可互相弥补，所谓OTL电路
中的对管就是由PNP型和NPN型配对使用。
电话机中常用的PNP型三极管有：A92、9015等型号；NPN型三极管有：A42、9014、9018、9013、9012等型号。
2、晶体三极管主要用于放大电路中起放大作用，在常见电路中有三种接法。为了便于比较，将晶体管三种接法电路所具有的特点列于下表，供大家参考。
名称 共发射极电路 共集电极电路（射极输出器） 共基极电路
输入阻抗 中（几百欧～几千欧） 大（几十千欧以上） 小（几欧～几十欧）
输出阻抗 中（几千欧～几十千欧） 小（几欧～几十欧） 大（几十千欧～几百千欧）
电压放大倍数 大 小（小于1并接近于1） 大
电流放大倍数 大（几十） 大（几十） 小（小于1并接近于1）
功率放大倍数 大（约30～40分贝） 小（约10分贝） 中（约15～20分贝）
频率特性 高频差 好 好

要想做好变频器维修，当然了解一些电子基础知识是相当重要的，也是迫不及待的。下面我们就来分享一下变频器维修基础知识。大家看完后，如果有不正确地方，望您指正，如果觉得还行支持一下，给我一些鼓动！

一、先来了解模电和数电的区别

很多刚进入电子行业，自动化行业的人士对模似电子电路和数字电子电路存在一些疑惑，由其是刚进这行的人更是不明了，当然在接触变频器维修与维护时肯定要熟悉。

所谓模似电子电路实际是相对数字电子电路而言。

模电：一般指频率在百兆HZ以下，电压在数十伏以内的模似信号以及对此信号的分析/处理及相关器件的运用。百兆HZ以上的信号属于高频电子电路范畴。百伏以上的信号属于强电或高压电范畴。

数电：一般指通过数字逻辑和计算去分析、处理信号，数字逻辑电路的构成以及运用。

 

数电的输入和输出端一般由模电组成，构成数电的基本逻辑元素就是模电中三级管饱和特性和截止特性。

由于数电可大规模集成，可进行复杂的数学运算，对温度、干扰、老化等参数不敏感，因此是今后的发展方向。但现实世界中信息都是模似信息（光线、无线电、热、冷等），模电是不可能淘汰的，但就一个系统而言模电部分可能会减少。理想构成为：模似输入——AD采样（数字化）——数字处理——DA转换——模似输出。

 

二、运放与比较器的区别

运算放大器与专用比较器在变频器主控板的控电路中比较常见，它的作用也不用我去形容了，做这行的都比我清楚。

1、  运放可以连接成为比较输出，比较器就是比较。那么市面上为何单独出售两种产品，他们有相同和不同之处是什么呢？

2、  比较器输出一般是OC便于电平转换；比较器没有频补，SLEW RATE比同级运放大，但接成放大器易自激。

比较器的开环增益比一般放大器高很多，因此比较器正负端小的差异就引起输出端变化。

3、  频响是一方面，另处运放当比较器时输出不稳定，不一定能满足后级逻辑电路的要求。

4、  比较器为集电极开路输出，容易输出TTL电平，而运放有饱和压降，使用不便。

关于运算放大器与专用比较器的区别可分为以下几点：

1、  比较器的翻转速度快，大约在NS数量级，而运放翻转速度一般为US数量级（特殊高速运放除外）

2、  运放可以输入负反馈电路，而比较器不能使用负反馈，虽然比较器也有同相和反相两个输入端，便因为其内部没有相位补偿电路，如果输入负反馈，电路不能稳定工作，内部无相位补偿电路，这也是比较器比运放速度快的原因。

3、  运放输入初级一般采用推挽电路，双极性输出，而多数比较器输出极为集电级开路结构，所以需要上拉电阻，单极性输出，容易和数字电路连接。

 

三、肖特基二极管和快恢复二极管又什么区别

   快恢复二极管是指反向恢复时间很短的二极管（5us以下），工艺上多采用掺金措施，结构上有采用PN结型结构，有的采用改进的PIN结构。其正向压降高于普通二极管（1-2V），反向耐压多在1200V以下。从性能上可分为快恢复和超快恢复两个等级。前者反向恢复时间为数百纳秒或更长，后者则在100纳秒以下。
肖特基二极管是以金属和半导体接触形成的势垒为基础的二极管，简称肖特基二极管(Schottky Barrier Diode），具有正向压降低（0.4--0.5V）、反向恢复时间很短（10-40纳秒），而且反向漏电流较大，耐压低，一般低于150V，多用于低电压场合。
这两种管子通常用于开关电源。

肖特基二极管和快恢复二极管区别：前者的恢复时间比后者小一百倍左右，前者的反向恢复时间大约为几纳秒~！

前者的优点还有低功耗，大电流，超高速~！电气特性当然都是二极管阿~！
快恢复二极管在制造工艺上采用掺金,单纯的扩散等工艺,可获得较高的开关速度,同时也能得到较高的耐压.目前快恢复二极管主要应用在逆变电源中做整流元件.

肖特基二极管：反向耐压值较低40V-50V，通态压降0.3-0.6V，小于10nS的反向恢复时间。它是具有肖特基特性的“金属半导体结”的二极管。其正向起始电压较低。其金属层除材料外，还可以采用金、钼、镍、钛等材料。其半导体材料采用硅或砷化镓，多为N型半导体。这种器件是由多数载流子导电的，所以，其反向饱和电流较以少数载流子导电的PN结大得多。由于肖特基二极管中少数载流子的存贮效应甚微，所以其频率响仅为RC时间常数限制，因而，它是高频和快速开关的理想器件。其工作频率可达100GHz。并且，MIS（金属－绝缘体－半导体）肖特基二极管可以用来制作太阳能电池或发光二极管。

快恢复二极管：有0.8-1.1V的正向导通压降，35-85nS的反向恢复时间，在导通和截止之间迅速转换，提高了器件的使用频率并改善了波形。快恢复二极管在制造工艺上采用掺金,单纯的扩散等工艺,可获得较高的开关速度,同时也能得到较高的耐压.目前快恢复二极管主要应用在逆变电源中做整流元件.

 

 

四、变频器用——电解电容在电路中的作用

1，滤波作用，在电源电路中，整流电路将交流变成脉动的直流，而在整流电路之后接入一个较大容量的电解电容，利用其充放电特性，使整流后的脉动直流电压变成相对比较稳定的直流电压。在实际中，为了防止电路各部分供电电压因负载变化而产生变化，所以在电源的输出端及负载的电源输入端一般接有数十至数百微法的电解电容．由于大容量的电解电容一般具有一定的电感，对高频及脉冲干扰信号不能有效地滤除，故在其两端并联了一只容量为0.001--0.lpF的电容，以滤除高频及脉冲干扰．
2，耦合作用：在低频信号的传递与放大过程中，为防止前后两级电路的静态工作点相互影响，常采用电容藕合．为了防止信号中韵低频分量损失过大，一般总采用容量较大的电解电容。
二、电解电容的判断方法
电解电容常见的故障有，容量减少，容量消失、击穿短路及漏电，其中容量变化是因电解电容在使用或放置过程中其内部的电解液逐渐干涸引起，而击穿与漏电一般为所加的电压过高或本身质量不佳引起。判断电源电容的好坏一般采用万用表的电阻档进行测量．具体方法为：将电容两管脚短路进行放电，用万用表的黑表笔接电解电容的正极。红表笔接负极(对指针式万用表，用数字式万用表测量时表笔互调)，正常时表
针应先向电阻小的方向摆动，然后逐渐返回直至无穷大处。表针的摆动幅度越大或返回的速度越慢，说明电容的容量越大，反之则说明电容的容量越小．如表针指在中间某处不再变化，说明此电容漏电，如电阻指示值很小或为零，则表明此电容已击穿短路．因万用表使用的电池电压一般很低，所以在测量低耐压的电容时比较准确，而当电容的耐压较高时，打时尽管测量正常，但加上高压时则有可能发生漏电或击穿现象．
三、电解电容的使用注意事项
1、电解电容由于有正负极性，因此在电路中使用时不能颠倒联接。在电源电路中，输出正电压时电解电容的正极接电源输出端，负极接地，输出负电压时则负极接输出端，正极接地．当电源电路中的滤波电容极性接反时，因电容的滤波作用大大降低，一方面引起电源输出电压波动，另一方面又因反向通电使此时相当于一个电阻的电解电容发热．当反向电压超过某值时，电容的反向漏电电阻将变得很小，这样通电工作不久，即可使电容因过热而炸裂损坏．
2．加在电解电容两端的电压不能超过其允许工作电压，在设计实际电路时应根据具体情况留有一定的余量，在设计稳压电源的滤波电容时，如果交流电源电压为220~时变压器次级的整流电压可达22V，此时选择耐压为25V的电解电容一般可以满足要求．但是，假如交流电源电压波动很大且有可能上升到250V以上时，最好选择耐压30V以上的电解电容。 
3，电解电容在电路中不应靠近大功率发热元件，以防因受热而使电解液加速干涸．
4、对于有正负极性的信号的滤波，可采取两个电解电容同极性串联的方法，当作一个无极性的电容。

 

 五、色环电阻估算

 

为了使广大的初学者能够迅速地算出色环电阻的阻值，笔者根据实践经验总结出速算色环电阻的“顺口溜”献给广大的初学者。
    现在常用的色环电阻多为四环电阻，也有少数是五环电阻，而且五环电阻属于精密电阻，误差很小。两种 色环电阻的表示方法见图1，举例说明见图2，其包环含义见附表。
    以下是以四环电阻为例的速算“顺口溜”，但也同样适用于五环电阻值的计算。
色环电阻是四环，橙为十千黄百千，
一环二环数相连，绿色环为兆欧级，
棕1红2橙是3，蓝紫灰白依次排。
黄4绿5蓝为6，阻值误差百分算，
紫7灰8白是9，差多差少看四环。
黑是O来不用算，紫点1来蓝点2，
阻值范围三环定，绿点5来记心间。
几点几欧金银环，棕l红2金是5，
黑十棕百红为千，无色20银减半。
    “顺口溜”中“一环二环数相连”表示两个数为连写，如一环为棕色，二环为红色，即写为12。“黑是O来不用算”表示数值色环如果    
为黑环可直接写成O，如绿、黑环直接写为50。“阻值范围三环定，几点几欧金银环”指的是该电阻的阻值大小由三环决定，并且第三环是金、银环的，说明该电阻的阻值范围在几点几欧内，如绿、棕、金环为5．1Q，而绿、棕、银则为O．51Ω。“黑十棕百红为千”是指电阻第三环为黑环时，该电阻的阻值在几十欧以内，棕色环时其阻值在几百欧以内，红色环时阻值在几千欧以内。如橙、橙、黑为33Ω；橙、橙、棕为330Ω,；而橙、橙、红则为3300Ω，以此类推。“阻值误差百分算，差多差少看四环”是指色环电阻的误差是用百分数来计算的，其误差多少要看第四环的颜色来确定。如颜色为金色，则该电阻的误差是±5％，无色环为±20％，银色环的则为±10％。上述三种误差适用于四环电阻，而五环电阻的误差是看第五道环，其中紫环的误差为±o．1％，蓝环误差为±0．2％。绿环误差为±O．5％，棕环误差为±1％，红环误差为±2％。

 

六、发光二极管的好坏测试

测试发光二极管的好坏，可以按照测试普通硅二极管正反向电阻的方法测试。

指钟式万用表拨在R*100或R*1K档，

用黑表笔接发光二极管正极，红表笔接负极，测得正向电阻应在20=40K；

用黑表笔接发光二极管负极，红表笔接正极，测得反向电阻应大于500K以上。

用数字式万用表拨在二极管档，黑表笔接发光二极管正极，红表笔接负极，阻值为无穷大。

黑表笔接发光二极管负极，红表笔接正极，发光二极管会有微亮，表示正常。

测式方法如图

七、变频器用——压敏电阻基础知识

1、什么是“压敏电阻”
　　“压敏电阻是中国大陆的名词，意思是"在一定电流电压范围内电阻值随电压而变"，或者是说"电阻值对电压敏感"的阻器。相应的英文名称叫“Voltage Dependent Resistor”简写为“VDR”。

　　压敏电阻器的电阻体材料是半导体，所以它是半导体电阻器的一个品种。现在大量使用的"氧化锌"（ZnO）压敏电阻器，它的主体材料有二价元素（Zn）和六价元素氧（O）所构成。所以从材料的角度来看，氧化锌压敏电阻器是一种“Ⅱ-Ⅵ族氧化物半导体”。
　　在中国台湾，压敏电阻器是按其用途来命名的，称为"突波吸收器"。压敏电阻器按其用途有时也称为“电冲击（浪涌）抑制器（吸收器）”。

2、压敏电阻电路的“安全阀”作用
　　压敏电阻有什么用？压敏电阻的最大特点是当加在它上面的电压低于它的阀值"UN"时，流过它的电流极小，相当于一只关死的阀门，当电压超过UN时，流过它的电流激增，相当于阀门打开。利用这一功能，可以抑制电路中经常出现的异常过电压，保护电路免受过电压的损害。

3、应用类型
　　不同的使用场合，应用压敏电阻的目的，作用在压敏电阻上的电压/电流应力并不相同，
因而对压敏电阻的要求也不相同，注意区分这种差异，对于正确使用是十分重要的。

3.2电路功能用压敏电阻
压敏电阻主要应用于瞬态过电压保护，但是它的类似于半导体稳压管的伏安特性，还使它具有多种电路元件功能，例如可用作：
（1）直流高压小电流稳压元件，其稳定电压可高达数千伏以上，这是硅稳压管无法达到的。
（2）电压波动检测元件。
（3）直流电瓶移位元件。
（4）均压元件。
（5）荧光启动元件

4、保护用压敏电阻的基本性能

（1）保护特性，当冲击源的冲击强（或冲击电流Isp=Usp/Zs)不超过规定值时，压敏电阻的限制电压不允许超过被保护对象所能承受的冲击耐电压（Urp）。
（2）耐冲击特性，即压敏电阻本身应能承受规定的冲击电流，冲击能量，以及多次冲击相继出现时的平均功率。
（3）寿命特性有两项，一是连续工作电压寿命，即压敏电阻在规定环境温度和系统电压条件应能可靠地工作规定的时间（小时数）。二是冲击寿命，即能可靠地承受规定的冲击的次数。
（4）压敏电阻介入系统后，除了起到"安全阀"的保护作用外，还会带入一些附加影响，这就是所谓"二次效应"，它不应降低系统的正常工作性能。这时要考虑的因素主要有三项，一是压敏电阻本身的电容量（几十到几万PF），二是在系统电压下的漏电流，三是压敏电阻的非线性电流通过源阻抗的耦合对其他电路的影响。

八、什么是电<A name=电 ____压>压
   河水之所以能够流动，是因为有水位差；电荷之所以能够流动，是因为有电位差。电位差也就是电压。电压是形成电流的原因。在电路中，电压常用U表示。电压的单位是伏（V），也常用毫伏（mV）或者微伏（uV）做单位。1V=1000mV，1mV=1000uV。
    电压可以用电压表测量。测量的时候，把电压表并联在电路上，要选择电压表指针接近满偏转的量程。如果电路上的电压大小估计不出来，要先用大的量程，粗略测量后再用合适的量程。这样可以防止由于电压过大而损坏电压表。

 

九、欧姆定律

导体中的电流I和导体两端的电压U成正比，和导体的电阻R成反比，即I=U/R

这个规律叫做欧姆定律。如果知道电压、电流、电阻三个量中的两个，就可以根据欧姆定律求出第三个量，即

I=U/R，R＝U／I，U＝I×R
在交流电路中，欧姆定律同样成立，但电阻R应该改成阻抗Z，即I＝U／Z

其它的解析
·  奥姆 是电阻值的计量单位；在国际单位制中是由电流所推导出的一种单位，其记号是希腊字母Ω(在此念做Ohm)。其命名是来自于德国的物理学家Georg Ohm，他发现了电压和电流之间的关系，这个关系式也被称为欧姆定律。

 

十、什么是<A name=负 ???_载>负载

把电能转换成其他形式的能的装置叫做负载。电动机能把电能转换成机械能，电阻能把电能转换成热能，电灯泡能把电能转换成热能和光能，扬声器能把电能转换成声能。电动机、电

阻、电灯泡、扬声器等都叫做负载。晶体三极管对于前面的信号源来说，也可以看作是负载。

 

十一、什么是红外线

在红光以外的、肉眼看不见的、具有热效应的光线称为红外线。
是波长比可见光还要长,肉眼看不见的光段,红外线是太阳光线中众多不可见光线中的一种，由德国科学家霍胥尔于1800年发现，又称为红外热辐射,太阳光谱上红外线的波长大于可见光线，波长为0.75～1000μm。红外线可分为三部分，即近红外线，波长为0.75～1.50μm之间；中红外线，波长为1.50～6.0μm之间；远红外线，波长为6.0～l000μm 之间

 

以上知识都是在变频器调试、维修与维护要用到，希望能给你一些帮助。

要想做好变频器维修，当然了解一些电子基础知识是相当重要的，也是迫不及待的。下面我们就来分享一下变频器维修基础知识。大家看完后，如果有不正确地方，望您指正，如果觉得还行支持一下，给我一些鼓动！

 

一、变频器开关电源电路

变频器开关电源主要包括输入电网滤波器、输入整流滤波器、变换器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路。我们公司产品开关电源电路如下图，是由UC3844组成的开关电路：

开关电源主要有以下特点:

1,体积小,重量轻:由于没有工频变频器，所以体积和重量吸有线性电源的20~30%

2，功耗小，效率高：功率晶体管工作在开关状态，所以晶体管的上功耗小，转化效率高，一般为60~70%，而线性电源只有30~40%

 

二、二极管限幅电路

限幅器是一个具有非线性电压传输特性的运放电路。其特点是：当输入信号电压在某一范围时，电路处于线性放大状态，具有恒定的放大倍数，而超出此范围，进入非线性区，放大倍数接近于零或很低。在变频器电路设计中要求也是很高的，要做一个好的变频器维修技术员，了解它也相当重要。

1、  二极管并联限幅器电路图如下所示：

 

2、二极管串联限幅电路如下图所示：

三、变频器控制电路组成

 

如图1所示，控制电路由以下电路组成：频率、电压的运算电路、主电路的电压、电流检测电路、电动机的速度检测电路、将运算电路的控制信号进行放大的驱动电路，以及逆变器和电动机的保护电路。

在图 1点划线内，无速度检测电路为开环控制。在控制电路增加了速度检测电路，即增加速度指令，可以对异步电动机的速度进行控制更精确的闭环控制。
　　1)运算电路将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算，决定逆变器的输出电压、频率。
　　2)电压、电流检测电路
　　 与主回路电位隔离检测电压、电流等。
　　3)驱动电路
　　 为驱动主电路器件的电路，它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断。
　　4)I/0输入输出电路
　　 为了变频器更好人机交互，变频器具有多种输入信号的输入 (比如运行、多段速度运行等)信号，还有各种内部参数的输出“比如电流、频率、保护动作驱动等)信号。
　　5)速度检测电路
　　 以装在异步电动轴机上的速度检测器 (TG、PLG等)的信号为速度信号，送入运算回路，根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。
　　6)保护电路
　　 检测主电路的电压、电流等，当发生过载或过电压等异常时，为了防止逆变器和异步电动机损坏，使逆变器停止工作或抑制电压、电流值。
　　 逆变器控制电路中的保护电路，可分为逆变器保护和异步电动机保护两种，保护功能如下

四、变频器的HCPL-316J特性

　　HCPL-316J是由Agilent公司生产的一种IGBT门极驱动光耦合器，其内部集成集电极发射极电压欠饱和检测电路及故障状态反馈电路，为驱动电路的可靠工作提供了保障。其特性为：兼容CMOS/TYL电平；光隔离，故障状态反馈；开关时间最大500ns；“软”IGBT关断；欠饱和检测及欠压锁定保护；过流保护功能；宽工作电压范围(15～30V)；用户可配置自动复位、自动关闭。 DSP与该耦合器结合实现IGBT的驱动，使得IGBT VCE欠饱和检测结构紧凑，低成本且易于实现，同时满足了宽范围的安全与调节需要。

HCPL-316J保护功能的实现

　　HCPL-316J内置丰富的IGBT检测及保护功能，使驱动电路设计起来更加方便，安全可靠。其中下面详述欠压锁定保护(UVLO) 和过流保护两种保护功能的工作原理：

(1)IGBT欠压锁定保护(UVLO)功能

　　在刚刚上电的过程中，芯片供电电压由0V逐渐上升到最大值。如果此时芯片有输出会造成IGBT门极电压过低，那么它会工作在线性放大区。HCPL316J芯片的欠压锁定保护的功能(UVLO)可以解决此问题。当VCC与VE之间的电压值小于12V时，输出低电平，以防止IGBT工作在线性工作区造成发热过多进而烧毁。示意图详见图1中含UVLO部分。

图1 HCPL-316J内部原理图

(2)IGBT过流保护功能

　　HCPL-316J具有对IGBT的过流保护功能，它通过检测IGBT的导通压降来实施保护动作。同样从图上可以看出，在其内部有固定的7V电平，在检测电路工作时，它将检测到的IGBT C～E极两端的压降与内置的7V电平比较，当超过7V时，HCPL-316J芯片输出低电平关断IGBT，同时，一个错误检测信号通过片内光耦反馈给输入侧，以便于采取相应的解决措施。在IGBT关断时，其C～E极两端的电压必定是超过7V的，但此时，过流检测电路失效，HCPL-316J芯片不会报故障信号。实际上，由于二极管的管压降，在IGBT的C～E 极间电压不到7V时芯片就采取保护动作。
　　


整个电路板的作用相当于一个光耦隔离放大电路。它的核心部分是芯片HCPL-316J，其中由控制器(DSP-TMS320F2812)产生XPWM1及XCLEAR*信号输出给HCPL-316J，同时HCPL-316J产生的IGBT故障信号FAULT*给控制器。同时在芯片的输出端接了由NPN和PNP组成的推挽式输出电路,目的是为了提高输出电流能力，匹配IGBT驱动要求。

　　当HCPL-316J输出端VOUT输出为高电平时，推挽电路上管(T1)导通，下管(T2)截止， 三端稳压块LM7915输出端加在IGBT门极(VG1)上，IGBT VCE为15V，IGBT导通。当HCPL-316J输出端VOUT输出为低电平时，上管(T1)截止，下管(T1)导通，VCE为-9V，IGBT关断。以上就是IGBT的开通关断过程。

变频器维修知识大全

要想做好变频器维修，当然了解一些与变频器有关的基础知识是相当重要的，也是迫不及待的。下面我们就来分享一下变频器维修基础知识。大家看完后，如果有不妥当的地方，希望您向我提出指正，如果觉得还行,可以支持一下，给我一些鼓动！ 变频器工作原理 变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、再次整流（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。 1: VVVF  改变电压、改变频率（Variable Voltage and Variable Frequency）的缩写。  *2: CVCF  恒电压、恒频率（Constant Voltage and Constant Frequency）的缩写 各国使用的交流供电电源，无论是用于家庭还是用于工厂，其电压和频率均为200V/60Hz（50Hz）或100V/60Hz（50Hz），等等。通常，把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。为了产生可变的电压和频率，该设备首先要把电源的交流电变换为直流电（DC）。把直流电（DC）变换为交流电（AC）的装置，其科学术语为“inverter”(逆变器)。由于变频器设备中产生变化的电压或频率的主要装置叫“inverter”，故该产品本身就被命名为“inverter”，即：变频器，变频器也可用于家电产品。使用变频器的家电产品中不仅有电机（例如空调等），还有荧光灯等产品。   用于电机控制的变频器，既可以改变电压，又可以改变频率。但用于荧光灯的变频器主要用于调节电源供电的频率。汽车上使用的由电池（直流电）产生交流电的设备也以“inverter”的名称进行出售。变频器的工作原理被广泛应用于各个领域。例如计算机电源的供电，在该项应用中，变频器用于抑制反向电压、频率的波动及电源的瞬间断电。 1. 电机的旋转速度为什么能够自由地改变？ 　　　　*1: r/min 　　　　电机旋转速度单位：每分钟旋转次数，也可表示为rpm. 　　　　例如：2极电机 50Hz 3000 [r/min] 　　　　4极电机 50Hz 1500 [r/min] 　　　　 　　　结论：电机的旋转速度同频率成比例 　　本文中所指的电机为感应式交流电机，在工业中所使用的大部分电机均为此类型电机。感应式交流电机（以后简称为电机）的旋转速度近似地确决于电机的极数和频率。由电机的工作原理决定电机的极数是固定不变的。由于该极数值不是一个连续的数值（为2的倍数，例如极数为2，4，6），所以一般不适和通过改变该值来调整电机的速度。 　　　　另外，频率能够在电机的外面调节后再供给电机，这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。 　　　　因此，以控制频率为目的的变频器，是做为电机调速设备的优选设备。 　　　　n = 60f/p 　　　　n: 同步速度 　　　　f: 电源频率 　　　　p: 电机极对数 　　 　　 结论：改变频率和电压是最优的电机控制方法 　　如果仅改变频率而不改变电压，频率降低时会使电机出于过电压（过励磁），导致电机可能被烧坏。因此变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压。输出频率在额定频率以上时，电压却不可以继续增加，最高只能是等于电机的额定电压。 　　例如：为了使电机的旋转速度减半，把变频器的输出频率从50Hz改变到25Hz，这时变频器的输出电压就需要从400V改变到约200V 　　 2. 当电机的旋转速度（频率）改变时，其输出转矩会怎样？ 　　　　*1: 工频电源 　　　　由电网提供的动力电源（商用电源） 　　　　*2: 起动电流 　　　　当电机开始运转时，变频器的输出电流 　　　　变频器驱动时的起动转矩和最大转矩要小于直接用工频电源驱动 　　　　电机在工频电源供电时起动和加速冲击很大，而当使用变频器供电时，这些冲击就要弱一些。工频直接起动会产生一个大的起动起动电流。而当使用变频器时，变频器的输出电压和频率是逐渐加到电机上的，所以电机起动电流和冲击要小些。 　　　　通常，电机产生的转矩要随频率的减小（速度降低）而减小。减小的实际数据在有的变频器手册中会给出说明。 　　　　通过使用磁通矢量控制的变频器，将改善电机低速时转矩的不足，甚至在低速区电机也可输出足够的转矩。 　　 3. 当变频器调速到大于50Hz频率时，电机的输出转矩将降低 　　　　通常的电机是按50Hz电压设计制造的，其额定转矩也是在这个电压范围内给出的。因此在额定频率之下的调速称为恒转矩调速. (T=Te, P<=Pe) 　　　　变频器输出频率大于50Hz频率时，电机产生的转矩要以和频率成反比的线性关系下降。 　　　　当电机以大于50Hz频率速度运行时，电机负载的大小必须要给予考虑，以防止电机输出转矩的不足。 　　　　举例，电机在100Hz时产生的转矩大约要降低到50Hz时产生转矩的1/2。 　　　　因此在额定频率之上的调速称为恒功率调速. (P=Ue*Ie) 　　 4. 变频器50Hz以上的应用情况 　　大家知道, 对一个特定的电机来说, 其额定电压和额定电流是不变的。 　　如变频器和电机额定值都是: 15kW/380V/30A, 电机可以工作在50Hz以上。 　　当转速为50Hz时, 变频器的输出电压为380V, 电流为30A. 这时如果增大输出频率到60Hz, 变频器的最大输出电压电流还只能为380V/30A. 很显然输出功率不变. 所以我们称之为恒功率调速. 　　　　这时的转矩情况怎样呢? 　　　　因为P=wT (w:角速度, T:转矩). 因为P不变, w增加了, 所以转矩会相应减小。　　 　　　　我们还可以再换一个角度来看: 　　　　电机的定子电压 U = E + I*R (I为电流, R为电子电阻, E为感应电势) 　　　　可以看出, U,I不变时, E也不变. 　　　　而E = k*f*X, (k:常数, f: 频率, X:磁通), 所以当f由50-->60Hz时, X会相应减小 　　　　对于电机来说, T="K"*I*X, (K:常数, I:电流, X:磁通), 因此转矩T会跟着磁通X减小而减小. 　　　　同时, 小于50Hz时, 由于I*R很小, 所以U/f=E/f不变时, 磁通(X)为常数. 转矩T和电流成正比. 这也就是为什么通常用变频器的过流能力来描述其过载(转矩)能力. 并称为恒转矩调速(额定电流不变-->最大转矩不变) 　　　　结论: 当变频器输出频率从50Hz以上增加时, 电机的输出转矩会减小. 5. 其他和输出转矩有关的因素 　　发热和散热能力决定变频器的输出电流能力，从而影响变频器的输出转矩能力。 　　载波频率: 一般变频器所标的额定电流都是以最高载波频率, 最高环境温度下能保证持续输出的数值. 降低载波频率, 电机的电流不会受到影响。但元器件的发热会减小。 　　环境温度：就象不会因为检测到周围温度比较低时就增大变频器保护电流值. 　　海拔高度: 海拔高度增加, 对散热和绝缘性能都有影响.一般1000m以下可以不考虑. 以上每1000米降容5%就可以了. 　　 6. 矢量控制是怎样改善电机的输出转矩能力的？ 　　　　*1: 转矩提升 　　　　此功能增加变频器的输出电压（主要是低频时），以补偿定子电阻上电压降引起的输出转矩损失，从而改善电机的输出转矩。　　 　　　　$ 改善电机低速输出转矩不足的技术 　　　　使用"矢量控制"，可以使电机在低速,如(无速度传感器时)1Hz（对4极电机，其转速大约为30r/min）时的输出转矩可以达到电机在50Hz供电输出的转矩（最大约为额定转矩的150％）。 　　　　对于常规的V/F控制，电机的电压降随着电机速度的降低而相对增加，这就导致由于励磁不足，而使电机不能获得足够的旋转力。为了补偿这个不足，变频器中需要通过提高电压，来补偿电机速度降低而引起的电压降。变频器的这个功能叫做"转矩提升"（*1）。 　　　　转矩提升功能是提高变频器的输出电压。然而即使提高很多输出电压，电机转矩并不能和其电流相对应的提高。 因为电机电流包含电机产生的转矩分量和其它分量（如励磁分量）。 　　　　"矢量控制"把电机的电流值进行分配，从而确定产生转矩的电机电流分量和其它电流分量（如励磁分量）的数值。 　　　　"矢量控制"可以通过对电机端的电压降的响应，进行优化补偿，在不增加电流的情况下，允许电机产出大的转矩。此功能对改善电机低速时温升也有效。  7.变频器制动的情况: *1: 制动的概念:指电能从电机侧流到变频器侧（或供电电源侧）,这时电机的转速高于同步转速.负载的能量分为动能和势能. 动能(由速度和重量确定其大小）随着物体的运动而累积。当动能减为零时，该事物就处在停止状态。机械抱闸装置的方法是用制动装置把物体动能转换为摩擦和能消耗掉。 对于变频器，如果输出频率降低，电机转速将跟随频率同样降低。这时会产生制动过程. 由制动产生的功率将返回到变频器侧。这些功率可以用电阻发热消耗。在用于提升类负载,在下降时, 能量(势能)也要返回到变频器(或电源)侧,进行制动.这种操作方法被称作"再生制动"，而该方法可应用于变频器制动。在减速期间，产生的功率如果不通过热消耗的方法消耗掉，而是把能量返回送到变频器电源侧的方法叫做"功率返回再生方法"。在实际中，这种应用需要"能量回馈单元"选件。   怎样提高制动能力？ 为了用散热来消耗再生功率，需要在变频器侧安装制动电阻。为了改善制动能力，不能期望靠增加变频器的容量来解决问题。请选用"制动电阻"、"制动单元"或"功率再生变换器"等选件来改善变频器的制动容量 8.关于冷却风扇  一般功率稍微大一点的变频器， 都带有冷却风扇。同时，也建议在控制柜上出风口安装冷却风扇。进风口要加滤网以防止灰尘进入控制柜。 注意控制柜和变频器上的风扇都是要的，不能谁替代谁。其他关于散热的问题  　　1、在海拔高于1000m的地方，因为空气密度降低，因此应加大柜子的冷却风量以改善冷却效果。理论上变频器也应考虑降容，1000m每-5%。但由于实际上因为设计上变频器的负载能力和散热能力一般比实际使用的要大， 所以也要看具体应用。 比方说在1500m的地方，但是周期性负载，如电梯，就不必要降容。 　　2、 开关频率：变频器的发热主要来自于IGBT， IGBT的发热有集中在开和关的瞬间。 因此开关频率高时自然变频器的发热量就变大了。 有的厂家宣称降低开关频率可以扩容， 就是这个道理。

1　引言
　　高压变频的方式有多种，如高-低-高方式、三电平方式、元器件直接串联的二电平方式、单元串联的多电平方式等。在国内发展比较快、应用比较广的方式是单元串联多电平方式，本文中谈到的高压变频调速装置除特别注明均为单元串联多电平方式的高压变频调速装置。
　　单元串联多电平方式的高压变频调速装置从组成来看主要包括输入变压器、功率单元、主控制器三部分。输入变压器的主要功能是为功率单元提供电源；功率单元主要完成三相交流输入至单相交流输出的整流逆变功能；主控制器主要完成所有单元的协调工作以及对外的接口功能。从控制方法的实现来说，主要有两种途径，一种我们称之为集中控制型，一种称之为智能单元型。
　　集中控制型的高压变频调速装置中功率单元的SPWM波是由主控制器产生，功率单元得到的是逆变桥(逆变功率元件通常为IGBT)的开关控制信号和旁路开关的控制信号。单元内部经过硬件测量形成的状态量经编码器编码发送给主控制器，主控制器接收所有单元的编码进行逻辑控制。
当前市场上多数单元串联多电平方式的高压变频调速装置都属于这种集中控制型的变频装置。
　　智能单元型的高压变频调速装置中功率单元的SPWM波由单元根据主控制器的调频指令，经单元根据自身状态修正后产生。主控制器接收单元的状态信号进行逻辑控制并协调所有的单元同步工作。
　　上海科达机电控制有限公司研制生产的MAXF系列高压变频调速装置属于智能单元型的变频装置。

2  智能化单元的定义
　　什么样的单元是智能化单元呢？这里我们对智能化单元做一个定义，所谓智能化单元就是单元具有自已独立的控制器，能够独立完成单元自身的测量、保护、SPWM波形逆变等实时控制功能并能够接收外部指令完成相应功能的功率单元。
　　单元具有自己独立的控制器，也就是说单元内部需要有CPU，但并不是说单元具有CPU就是智能化单元，这个CPU需要能够完成单元的测量、控制，也就是说单元内部可以进行A/D转换进行模拟量测量，根据测量结果实现软件的逻辑控制、保护功能；同时单元内的CPU需要完成单元自身的逆变控制功能，即单元自身能够根据需要完成单相交流输出波形，承担了变频控制的主要功能；为了和其它单元协调工作，单元需要具备交互控制功能，即单元可以接收指令、数据，同时也可以输出自己的状态和数据；总的来说，智能化单元本身就是一个三相交流输入、单相交流输出的低压变频器，具备测量、逆变、接口等所有主要功能。

3　采用智能化单元的目的
　　为什么要采用智能化单元呢？
(1)智能化单元是控制功能的分解，即功率单元承担了逆变控制的主要功能，单元CPU直接控制功率元件，没有中间环节，这样的实时控制更加直接、控制速度更快；
(2)功率单元独立完成自身的测量、保护及逆变控制，控制功能模块化，控制功能独立，减少了模块控制之间的相互影响，提高了模块控制的可靠性和独立性；
(3)采用了智能化单元后，主控制器的控制逻辑简化，CPU控制资源充足，软件的编制简化，软件的可靠性得到提高；
(4)采用智能化单元，由于单元具有自己的CPU，具有丰富的I/O资源，可以对更多的数字量进行监控，同时可以进行模拟量测量，可以对更多的单元内部量进行监控；
(5)采用智能化单元，可以实现更多的功能，例如单元的投切功能，输出波形的优化功能，调整载波频率等；
(6)采用智能化单元，方便产品功能的扩充和提升。

4　智能化单元实现的功能
　　智能化单元由于具有单元自身的CPU，可以方便地实现各种功能。
(1)从测量方面来讲，可以实现单元直流侧电压、输出电压、输出电流、功率元件温度等模拟量的测量，可以监测硬件的过压、过流等数字量的输入；
(2)从保护方面讲，可以根据模拟量测量的数据方便地实现软件过压、过流、过温等保护逻辑，同时可以根据数字量的输入状态读入硬件保护的状态；
(3)从控制功能方面讲，单元可以根据需要自己产生SPWM输出波形，完成对波形的细化、优化，根据调频指令自动调整输出电压、输出频率；正因为单元自身可以进行逆变控制，因此可以实现较高的载波频率，有效降低装置的输出电流谐波；采用智能化单元可以实现单元输出电压的任意控制，即各个单元的输出电压根据需要可以一致，也可以不一致，方便实现整个装置三相输出的自动平衡。
(4)采用智能化单元可以实现单元的快速旁路，即单元的快速退出；这个退出可以是主动退出也可以是被动退出，主动退出是指在调试过程中通过指令主动退出个别单元来验证单元的退出功能、装置的输出自动平衡功能、装置的抗扰动功能等功能；被动退出是指装置出现故障时的退出；单元的快速退出可以减小对装置的扰动，提高装置的可靠性。
(5)采用智能化单元可以实现单元在退出状态下的主动投入，即退出运行的单元在其它单元正常运行的情况下可以加入运行序列中。配合单元的结构设计，如单元外壳的绝缘设计、输入输出的插拔结构设计等，可以实现功率单元的在线维护，即出现故障的功率单元可以在装置不停机的状态下进行在线更换，极大地提高了装置的连续运行能力，对可靠性要求高的应用场合具有很强的适用性。
(6)从通讯方面讲，智能化单元可以方便地实现串行通讯，可以进行通讯校验，减少通讯错误；由于通讯数据不参与实时控制，因此数据的实时性要求较低，数据的传输量可以比较大，较完善地实现了单元和外界的接口功能。
(7)采用智能化单元，可以具备更多的测量数据、更加实时的控制方式，因此可以进行更加完善的状态监测，而且可以实现更加准确、完善的故障定位。

5　集中控制型和智能单元型高压变频装置的比较
　　集中控制型高压变频调速装置和智能单元型高压变频调速装置均为单元串联多电平方式的高压变频装置，两者的主回路相同，均为带有输入变压器的直接高-高方式的电压源型高压变频装置，由于二者控制部分实现的途径不同，因此具有各自不同的特点，以下是二者的比较。
(1)控制结构：集中控制型为单处理器控制，即主控制器处理器；智能单元型为多处理器控制，每个功率单元至少有一个处理器，主控制器至少一个处理器，对于6kV系统，如果每相5个单元串联，则至少有16个处理器同时协调工作。
(2)硬件结构：集中控制型的单元功能较少，硬件结构相对比较简单；智能单元自身具有CPU的控制部分，同时可以实现的功能较多，因此硬件结构相对比较复杂。
(3)通讯速率要求：集中控制型的装置主控制器参与实时控制，因此主控制器和单元之间的通讯速率要求很快，否则无法满足实时控制的要求；智能单元型的装置因主控制器不直接进行实时控制，因此对通讯速率的要求较低。
(4)容错性：对于集中控制型的装置，通讯的数据是用来进行直接实时控制的，不允许通讯数据出错，否则将带来不可预知的结果，因此其通讯数据的容错性较差，比较容易出现因光线通讯出错而造成单元退出甚至装置退出运行；对于智能单元型的装置，通讯的数据是指令和单元状态量，均不直接参与实时控制，同时通讯的双方(智能单元和主控制器)可以进行数据校验，对错误的指令和状态可以进行判断，因此具有很强的容错性。
由于智能单元型装置的通讯速率较低，能够进行通讯校验和纠错，容错性很强，因此其主控制器和单元之间的通讯可靠性很高，这是保证装置正常工作的重要环节。
(5)单元的载波频率：集中控制型的装置受到通讯速率的限制，单元的载波频率较低，一般为600Hz~1000Hz；智能单元从综合开关损耗和谐波等考虑，其载波频率较高，通常为2000Hz左右。载波频率的高低是影响输出电流谐波的重要因素，载波频率高，输出电流谐波较小。
(6)在线维护：对于集中控制型的装置来说，在装置运行状态下，个别功率单元退出运行后，无法将退出的单元重新投入运行，即使结构上采取措施，也无法用备用单元进行装置的在线维护；智能化单元可以在装置运行的状态下进行单元的主动退出、投入操作，因此配合结构上的措施，可以进行单元的在线更换操作，实现装置的在线维护。装置的在线维护可以极大地提高装置的可靠性。
(7)功能的扩展：集中控制型装置的控制全部由主控制器完成，所有单元均需进行实时控制，进行功能扩展时对整个控制结构的影响较大，功能扩展比较困难；对智能单元型的装置来说，只能单元进行直接实时控制，主控制器进行逻辑功能控制，其相互之间的耦合很少，相互影响很小，因此可以各自独立进行功能扩展，独立进行扩展功能的调试、验证，功能扩展比较容易。

6　结束语
采用智能化单元的高压变频调速装置是一种技术先进的高压变频调速装置，智能化单元的设计实现，完成了对单元的全面监控，从根本上解决了通讯可靠性的问题，增强了单元控制的实时性；智能化单元实现了单元的在线更换，完善了单元故障的自定位功能，方便了装置的维护，提高了整体装置的可靠性和可维护性。采用智能化单元的高压变频装置凭借其技术先进、性能可靠、维护方便等特点将得到全面推广应用，可为我国节能降耗工作做出重要贡献。