1、1SD-04 变频调速电源CPU-I/O 电路图Vdd/28IC126.P2.0/PWM211.P3.5/PWM117.P3.7/PWM06.XTAL2P1.1/ADC1/19P1.7/SCLK/25P1.6/M1S0/24P1.5/MIS1/237.XTAL13.RST12.P2.4/PWM313.P2.527.P2.11.P2.29.P3.3/1INT110.P3.4/P015.P2.6P2.7/16P1.0/ADC0/18P1.2/ADC2/20P1.3/ADC3/21P1.4/SS/22P3.2/INT0/814.Vss P2.3/2x2510R510Rx2件 件 件 件 件x3LG5
2、611AHVc11NcNcNcT8.00CT112C5406AD510R件件510Rx4104JR3010uNc10n100RU件 件 件 件 件 件 件V件 件 件 件 件 件 件W件 件 件 件 件 件 件IN 3件件件件R31IN 2件件件件件件件件件件IN 6件件1kIN 5件件件件件件1kVc110uIN 4P3.1/TxD/5PP.0/RxD/4NcIN 1件 件 件 件 件件 件 件 件 件 件 件 件+12V件 件47kVc115.1k2SD-04 变频调速电源CPU-I/O 电路图说在蔚为大观的变频器世界里，SD-04 变频调速电源可称得上是一款“袖珍型”变频器了。其袖珍程度
3、可盈握于掌，与一些温控计仪表相似。初次见到它，是在一个石膏板生产线，此机器与外接两只光电管配合，随时校正纸辊子的左右游移量，也被工人称为“校正电源” 。适用电机功率为百瓦级，功率较小。但麻雀虽小，五脏俱全，不仅有变频三相电源的功能，而且在电路设计上相当有特色。电路用单片机作为中心控制部件，控制输入电路非常简洁，设有本机按键和外接控制端子。并提供外接光电管的+12V 控制电源，配合外接光电管，可起到自动控制启、停的目的。据单机片烧写程序的不同和输入端子和稍加改动，可以做成校正专用和通用型变频电源。本电路是据“校正电源”测绘而成的，输入端子 IN1-6 如上图，当IN4、IN5 分别与 IN6 接
4、通时，即为正、反转控制。接通时输出，断开时停机。如将端子上的 1k（R30、R31 也为 1k 电阻）电阻换为负极向外的二极管，并同时更换写有通用型控制程序的单片机，则上述两个端子则成为瞬时接通，可定义正反转，另两端子可提供启动、停止的按钮功能。与普通变频器操作面板上的控制相似了。调速控制则由47k 电位器来完成，满量程的最高输出频率可达 80Hz。数码显示管可显示输出频率和故障代码，为工作的监控提供方便。单片机 12C5406AD 输出三路相序可控的 PWM 脉冲，供后级驱动电路，进行功率放大后，驱动六只功率场效应晶体管，输出三相交流电源。以 3 路 PWM 脉冲来驱动 6 只场效应晶体管，
5、完成三相逆变输出，是本机的电路的一大特色（见下图电路） 。此电路应用的单片机为不可解密型的，具有一定的技术垄断性。目前已形成批量生产，因造价低廉、性能不错和故障率低，在一些厂矿企业设备上也得到了广泛的应用。故障实例一：有显示，但操作失控。拆机检查，发现 IN4、IN5 端子的连接电阻（两只 1k 的）均已烧黑碳化，询问用户，原来是误将该两输入端了接入了 220V 交流电源。更换两只电阻后，上电试机，出现只能正转，不能反转的故障现象。查单片机外围输入电路无异常，判断故障为误接强电压将单片机的反转信号输入脚击毁。从原供应厂商处购得单片机（须说明为校正电源还是通用型电源） ，更换 IC1 后修复。3
6、图八十五： SD-04 变频调速电源主电路/电源/驱动电路图4510RQ11R2WR14100kQ3IRF740M1C21470nS2MCR100-62ku5D-7NTC1RQ511W5/W220V4/VAC3/U10u25VC10HER147100u400V07k471R22C9Q1-Q6:IRF740Q2Q4 Q6N911W102J10u25V27RC92C8V2220R10R2W300k 2kV1021W56k300RR9J3003D2W27R27R2W300k4148S90131k10uI1/1I2/23/O1220u16VC5HER147220u16VC11HER147S90131k
7、10u4148S90131k10u4148I3/5I4/64/O227RI5/8I6/910/O312/I713/I8O4/1114/Vdd7/Vss510RMCR100-6S1470n100k5.1kHEF4081BVc0Vcc 86N1371 Nc2 IN+3 IN-4 NcEAL 7OUT 6GND 5Vcc 86N1371 Nc2 IN+3 IN-4 NcEAL 7OUT 6GND 5 Vcc 86N1371 Nc2 IN+3 IN-4 NcEAL 7OUT 6GND 578L05104x2Vc1 Vc01 Vc01Vc01Vc015.1k5.1k13VVc11 5.1kVc11Vc1
8、1510R26IC1510R17IC1510R11IC178L05104x2 13VSD-04件 件 件 件 件 件2008.2.2614VN3N1N25SD-04 变频调速电源主电路/电源/驱动电路图说说到电路上的特色，从上图电路可看得出来。先看电流检测与保护电路：该机的主电路采用了双重过流保护。1、由可控硅 S2 场效应晶体 M1 和附属元件构成了可恢复式电子“保险丝 ”。过流信号由电流采样电阻 11W 上取得，当三相输出电路或负载异常时，该电阻上的压降增大到 S2 栅极所串稳压二极管的击穿值时，S2 被触发导通，并一直维持导通，将 M1 的栅、源极回路短接，M1 失去激励电压而截止，“电
9、子保险丝熔断” ，主电路的供电中断而被迫停止工作。将机器停电后，S2 失去维持电流而关断，M1 导通， “电子保险丝”又会重新“接通” 。2、第二重输出回路的过流保护。电流采样电阻为 R14，当电路或负载异常，造成主电路电流剧增时，R14 上压降升高，使可控硅 S1被触发导通，将与门 HEF4081B 的 12、13 脚拉为低电平，其 11 脚随即输出低电平，将另三组承担三相激励脉冲输出的与门电路的输入脚，锁定为低电平，从而强制关闭了激励脉冲输出通道，使电路停止工作。故障保护锁定状态的解除，也须将机器停电一次，以使可控硅退出导通状态。可控硅器件在保护电路中的应用，使人耳目一新。可控硅被触发动作
10、后，具有故障锁定的功能，须对机器停电进行故障复位。再看该机的电源（初级的单管自激开关电路，就不多说了） ，尤其是驱动电路的供电，乍看之下，有些匪夷所思，让人摸不着头脑。三相输出的上三臂场效应晶体管子的驱动供电，是取自同一组 13V电源，而且该三路供电是找不到回路的。好像悬浮在那儿，形不成通路。这种供电模式，真是难得碰到！前面已经提到，单片机只输出了三路驱动脉冲，经三路光电耦合器和三门与门电路后，将三路脉冲加到了输出电路下三臂场效应晶体管 Q2、Q4、Q6 上。那么另三只管子（Q1、Q3、Q5）的驱动脉冲是从何处得到的呢？下面将电源与上管输出电路的一路单独画出来，并重新标注了一下，以便于分析。Q
11、1Q227RD2Q3R1C1PNUaD3G2G1bD1220u16VC5HER147V+以 U 相输出电路为例：P、N 为直流电源的正、负端；请注意a、b 两点间的电压是如何产生的。无脉冲到来（静态）时，Q2 处于截止状态，电源 C1 无充电回路，C1 不能形成 V+电压，a 、b 两点间的电压为 0，Q1 和 Q2 均处于截止状态；当激励脉冲输入至 Q2 的 G2控制极时，Q2 导通，U 相输出负半波电压。Q2 导通期间，电容 C1 负6端经 D3、Q2 的漏、源极到地，形成充电电流通路，在 C1 两端形成V+（Q1）驱动电压。在 Q2 导通和 C1 充电期间，因钳位二极管D2、D3 的作用
12、，使 a、b 两点间同电位，Q1 不具备导通条件，仍处于截止状态，避免了 Q1、Q2 共通对电源形成的短路。Q2 的驱动脉冲消失后，Q2 进入截止状态。C1 的储存电荷经 Q3的 c、e 极、27R 电阻、Q1 的栅、源极形成放电回路，实质上是提供了 Q1 的正向激励电压，使 Q1 导通，输出 U 相正半波电压。这样，驱动电源有机地和驱动脉冲配合，用 3 路脉冲信号，完成了对 Q1Q6等 6 只逆变管的驱动控制（其中对上三臂逆变管的倒相与驱动，是驱动电源参与的） ，使逆变电路实现了交流逆变输出。此电路摘自变频器实用电路图集与原理图说一书中。原文因原理图测绘有错，致原理图及图说存在错误。现手头恰有实物，对照测量后，更正了图纸与图说中的错误之处。在此发表此文，特以更正错误，并向读者朋友致歉！再版时一并更正！ （中华工控网 原创文章）咸庆信2011 年 11 月 6 日7
