1、電 氣 工 程 系項目二項目二 變頻器組成變頻器組成一、變頻器結構一、變頻器結構 外殼：防塵、隔離。外殼：防塵、隔離。 散熱片：大功率器件的散熱。散熱片：大功率器件的散熱。 散熱風扇：變頻器的通風散熱。散熱風扇：變頻器的通風散熱。 控制主板：變頻器的控制中心，控制觸發脈沖產生。控制主板：變頻器的控制中心，控制觸發脈沖產生。 主電路模塊：交主電路模塊：交- -直直- -交變換。交變換。 電源、隔離、驅動電路板：提供主板及其它電路板的電源、隔離、驅動電路板：提供主板及其它電路板的 直流電源、隔離變頻器外部控制信號、放大主板直流電源、隔離變頻器外部控制信號、放大主板 產生的脈沖的功率。產生的脈沖的功

2、率。 顯示屏：編程、運行、報警、維護顯示。顯示屏：編程、運行、報警、維護顯示。 操作鍵盤：編程錄入、運行控制。操作鍵盤：編程錄入、運行控制。 外端子：連接外部輸入信號、連接負載、報警、監測外端子：連接外部輸入信號、連接負載、報警、監測 等裝置。等裝置。變頻器的結構變頻器的結構電 氣 工 程 系項目二項目二 變頻器組成變頻器組成變頻器的結構變頻器的結構面面 板板電 氣 工 程 系項目二項目二 變頻器組成變頻器組成變頻器的結構變頻器的結構電 氣 工 程 系項目二項目二 變頻器組成變頻器組成Mvi_3155.avi變頻器的結構變頻器的結構電 氣 工 程 系項目二項目二 變頻器組成變頻器組成變頻器的結

3、構變頻器的結構電 氣 工 程 系項目二項目二 變頻器組成變頻器組成變頻器電路組成變頻器電路組成主電路驅動、保護取樣主板顯示屏鍵盤輸出隔離輸入隔離輸入端子輸出端子電源端子二、變頻器電路組成二、變頻器電路組成電 氣 工 程 系項目二項目二 變頻器組成變頻器組成變頻器電路組成變頻器電路組成隔離電路 電 氣 工 程 系項目二項目二 變頻器組成變頻器組成變頻器電路組成變頻器電路組成艾默生變頻器內部電路結構艾默生變頻器內部電路結構1.1.主電路主電路電 氣 工 程 系項目二項目二 變頻器組成變頻器組成變頻器電路組成變頻器電路組成整流電路起動緩沖濾波均壓電源指示制動電阻制動開關管逆變電路續流管阻容吸收保護(

4、1)(1)整流電路整流電路 功能：將工頻交流電整流為脈動直流電。 整流原理：二極管整流過程。(2)起動緩沖 功能:限制起動時的大電流,保護整流濾波電路。 緩沖原理：起動時緩沖開關斷開，電阻限流。起動過程完成時，緩沖開關接通將電阻切除。 (3)濾波電路 功能：將脈動直流電變為較平滑的直流電。 原理：電容濾波原理、電阻分壓原理。(4)指示電路 直流側電源指示。 電 氣 工 程 系項目二項目二 變頻器組成變頻器組成變頻器電路組成變頻器電路組成(5)制動單元 功能：消耗電動機制動過程中的回饋能量，保護變頻器。 制動單元工作原理：電動機制動時，回饋電流通過VD7VD12給CF1、CF2充電。當電容兩端電

5、壓升到一定程度時，計算機控制VTB導通，電容通過RB和VTB放電，電阻發熱消耗能量，電容兩端電壓降低，電動機制動。(6)逆變電路 功能：將直流電變為頻率和電壓可調的三相交流電。 逆變原理：IGBT可控開關、SPWM原理、阻容保護原理。(7)輸入端子：R、S、T，連接電源。(8)輸出端子：U、V、W，連接電動機。電 氣 工 程 系項目二項目二 變頻器組成變頻器組成變頻器電路組成變頻器電路組成2.2.控制電路控制電路 指為主電路提供控制信號，以完成電路輸出調節、各種保護，實現輸出指示的弱電電路。(1)主控板：單片機，變頻器的控制中心. 其主要功能:接受輸入信號由軟件控制產生SPWM調制指令,并產生

6、序列脈沖;接受各種檢測及保護反饋信號,發出相應顯示和保護指令。(2)操作面板:包括鍵盤及顯示屏等。 鍵盤：進行運行操作或程序預置，其上有運行鍵；模式轉換鍵；讀出、寫入鍵；數據增減鍵；位移鍵；復位鍵；數字鍵。 顯示屏：顯示控制面板提供的各種顯示數據。有兩種電 氣 工 程 系項目二項目二 變頻器組成變頻器組成變頻器電路組成變頻器電路組成 a、LED數碼顯示屏：顯示無單位的數字量和簡單的英文代碼。顯示 b、液晶顯示屏：顯示數字和文字。 C、顯示屏顯示的數據類型 運行時的各種輸出數據。 功能參數碼：編程時的功能代碼和數據。 故障代碼：故障狀態下的故障代碼。(3)電源 開關穩壓電源，為控制電路提供直流電

7、源。其內部電源具有電壓穩定性好，抗干擾能力強等優點，并與主電路有很好的電氣隔離。電 氣 工 程 系項目二項目二 變頻器組成變頻器組成變頻器電路組成變頻器電路組成電 氣 工 程 系項目二項目二 變頻器組成變頻器組成變頻器電路組成變頻器電路組成電 氣 工 程 系項目二項目二 變頻器組成變頻器組成變頻器電路組成變頻器電路組成(4)驅動（LSI）、取樣、監測、保護電路(5)隔離電路與控制端子相連，大多為光耦隔離。電 氣 工 程 系項目二項目二 變頻器組成變頻器組成變頻器電路組成變頻器電路組成采用EXB841驅動IGBT的三相電路仿真模型 EXB841驅動的單項電路IGBTIGBT接線板接線板EXB84

8、1EXB841驅動板驅動板2. 2. 目前采用的目前采用的IGBTIGBT接線圖和接線圖和EXB841EXB841驅動板照片圖驅動板照片圖內部層電路內部層電路三相電路I (L1)、I (L2)、I (L3) 時域掃描元器件基礎及電子電路維修元器件基礎及電子電路維修2010年年6月月8日日信毓昌信毓昌電子原器件主要內容電子原器件主要內容 電路設計電路設計認識元器件認識元器件二極管二極管二極管二極管二極管二極管整流二極管整流二極管穩壓二極管穩壓二極管三極管三極管電電 阻阻大功率電阻大功率電阻可調電阻可調電阻阻阻 排排實際檢驗實際檢驗電電 容容電電 感感晶體振蕩器晶體振蕩器電池盒電池盒保險管保險管小

9、電機小電機揚揚 聲聲 器器插插 座座插座的實際應用插座的實際應用插座的實際應用插座的實際應用插座的實際應用插座的實際應用DC電源接口電源接口開關和按鈕開關和按鈕矩陣鍵盤矩陣鍵盤排排 針針鱷魚夾鱷魚夾覆銅板覆銅板主要內容主要內容 芯芯 片片微控制器微控制器微控制器微控制器 凌陽單片機凌陽單片機 ；微處理器微處理器微處理器微處理器可編程邏輯器件可編程邏輯器件方波信號發生器方波信號發生器DSPDSP 主要內容主要內容 電氣工程師需掌握哪些電子知識電氣工程師需掌握哪些電子知識 ； 很多時候理論上可以很多時候理論上可以,實踐實踐上就不通。上就不通。 (一個小問題也可能折騰半天一個小問題也可能折騰半天)，

10、比電腦的知識要多不知道比電腦的知識要多不知道多少倍，學習電腦的，只要掌握幾門語言就可以了，而搞電多少倍，學習電腦的，只要掌握幾門語言就可以了，而搞電子的，需要的知識要全面很多，比如模擬電路，數字電路，子的，需要的知識要全面很多，比如模擬電路，數字電路，單片機，電路制版等單片機，電路制版等. 學而不精學而不精,還是無用還是無用武之地武之地 。應掌握的電子知識（參考）應掌握的電子知識（參考）主要內容主要內容 興趣的引導興趣的引導1 通過對一臺正式產品數字萬用表的安裝、調試，了通過對一臺正式產品數字萬用表的安裝、調試，了解電子產品的生產工藝流程，解電子產品的生產工藝流程， 掌握常用元器件的識別和測試

11、及電子產品生產基本掌握常用元器件的識別和測試及電子產品生產基本操作技能，培養動手能力。操作技能，培養動手能力。2 要求要求 (1) 能看懂數字萬用表的原理框圖、電原理圖及能看懂數字萬用表的原理框圖、電原理圖及裝配圖。裝配圖。 (2) 熟悉掌握電阻、電容。二極管。三極管等元熟悉掌握電阻、電容。二極管。三極管等元器件的識別和測量方法數字萬用表的焊接、調試、器件的識別和測量方法數字萬用表的焊接、調試、裝配工藝流程。裝配工藝流程。 (3) 獨立完成一臺數字萬用表的安裝、調試。獨立完成一臺數字萬用表的安裝、調試。(4) 分析、排除調試過程中所遇到的問題。分析、排除調試過程中所遇到的問題。 3數字萬用表原

12、理數字萬用表原理 框圖由框圖由:1).功能、量程選擇功能、量程選擇, 2). 參數轉換電路，參數轉換電路，3).ICL7106集成電路集成電路, 4 ).液晶顯示器液晶顯示器4部分組成。部分組成。 1 )功能、量程選擇功能、量程選擇 功能、量程選擇由手動轉換開關實現。功能、量程選擇由手動轉換開關實現。 2)測量參數轉換電路測量參數轉換電路 通常被測量參數除了直流電壓無需轉換，其通常被測量參數除了直流電壓無需轉換，其他被測量都須經過他被測量都須經過轉換電路轉換成相應的轉換電路轉換成相應的直流直流電壓，電壓，然后送人然后送人ICL7106，最后得到顯示結果。，最后得到顯示結果。 數字萬用表的各類轉

13、換電路一般由一些數字萬用表的各類轉換電路一般由一些分壓或分壓或分流電阻分流電阻網絡構成，網絡構成， 而交直流轉換電路由而交直流轉換電路由有元器件有元器件(二極管二極管)等實等實現現，數字表的功能和量程選擇由轉換開關實現。，數字表的功能和量程選擇由轉換開關實現。3)ICL7106集成電路集成電路 ICL7106是把雙積分是把雙積分式式AD轉換，七段譯轉換，七段譯碼，碼，LCD顯示驅動，顯示驅動，基準源和時鐘等電路基準源和時鐘等電路都集成在同一塊芯片都集成在同一塊芯片上的集成電路，它有上的集成電路，它有40個引腳，采用雙列個引腳，采用雙列直插式封裝直插式封裝. 在在袖珍式數字萬用袖珍式數字萬用表表

14、DT9205A中用電路板中用電路板一體化封裝的芯片，體一體化封裝的芯片，體積小，成本低廉。積小，成本低廉。 AD轉換器原理圖轉換器原理圖:一個測量周期工作過程可分為兩個階段來描述。一個測量周期工作過程可分為兩個階段來描述。(1)雙積分式雙積分式AD轉換器的工作原理轉換器的工作原理 AD轉換器的是把一個數量上連續變換的轉換器的是把一個數量上連續變換的模擬量轉換為一個數量上離散變換的數字量模擬量轉換為一個數量上離散變換的數字量。 數字萬用表數字萬用表,采用雙積分式的采用雙積分式的AD轉換器，轉換器，它它把輸入模擬電壓把輸入模擬電壓Ui與參考電壓與參考電壓UREF作比較，作比較，通過兩次積分過程轉換

15、為兩個時間間隔比較。通過兩次積分過程轉換為兩個時間間隔比較。 將模擬電壓轉換為與其成正比的時間將模擬電壓轉換為與其成正比的時間間隔，然后間隔，然后用時鐘脈沖計數器測量這一時用時鐘脈沖計數器測量這一時間間隔，所得的計數值間間隔，所得的計數值為為AD轉換結果。轉換結果。 AD轉換工作原理轉換工作原理 第一階段第一階段t1：測試開始：測試開始 :計數器清零，計數器清零，C放電，控制邏輯使放電，控制邏輯使S2、S3斷開，斷開，S1接通，接通，積分器對被測電壓積分器對被測電壓Ui進行反向積分進行反向積分(也叫采也叫采樣樣)，采樣期間積分輸出，采樣期間積分輸出U01向負線性增加。向負線性增加。 1i01T

16、RCuu 經過零比較器后通過控制邏輯打開經過零比較器后通過控制邏輯打開G，計數器開始對時鐘脈沖計數，計數器開始對時鐘脈沖計數，當計數到當計數到1000個脈沖時，溢出脈沖通過控制邏輯使個脈沖時，溢出脈沖通過控制邏輯使S1斷開，斷開，S2接通，采樣結束接通，采樣結束，計數器置零。采樣時間，計數器置零。采樣時間為為T1，則積分輸出，則積分輸出:1i01TRCuu 第二階段第二階段T2：S2導通，接通導通，接通UREF,積分器開積分器開始第二次積分，始第二次積分，V01開始負線性減少，計數器也重開始負線性減少，計數器也重新計數，當新計數，當U01下降到零時，控制邏輯使下降到零時，控制邏輯使S2斷開，斷

17、開，S3接通，積分停止，同時關閉門接通，積分停止，同時關閉門G，計數停止，計數停止，一個測量周期結束，反向積分時間為一個測量周期結束，反向積分時間為T2則：則：第二階段反向積分時間為第二階段反向積分時間為T2則：則：RCTuuREF20112TTuuREFi 由兩式可得：由兩式可得：)1i01(TRCuu第一階段iiREFKuuuTT12模擬量模擬量ui轉換為數字量轉換為數字量T2：轉換波形如圖：轉換波形如圖：時鐘脈沖周期為時鐘脈沖周期為T,則則T1=N1T , T2=N2T,N1,N2分別是正反向積分別是正反向積分期間計數的時鐘脈沖分期間計數的時鐘脈沖個數，得：個數，得：12NNuuREFi

18、12NNuuREFiN1=1000是個定值是個定值, VREF=100 mV ,則則 : U i = 0.1N2 mVU5OPAMP+-OUTVVV0R4100kC10.1uV4150mV5-100mU22m12U32m12U4OPAMP+-OUTU5OPAMP+-OUTVV0R4100kC10.1uV450mV5-100mU22m12U32m12U4OPAMP+-OUT1.直流電壓檔：測量直流電壓檔：測量“2V”電壓電壓 仿真圖形及仿真曲仿真圖形及仿真曲線線C10.1U0C20.1UR32200kV+0210R21000KR201kR231ICL7106vin+vin-VREF+VREF-C

19、REF-CREF+V+200mv檔0U1012R214500kR224500KR24900kR2590kR269KR271KV12VU20122V檔200V檔20V檔1000V檔U3012U4012U5012V直流電壓檔：測量直流電壓檔：測量“1.5V”電壓仿真圖形及仿真曲電壓仿真圖形及仿真曲線線C 10.1U0C 20.1UR 32200kV +0210R 21000KR 201kR 231IC L7106vin+vin-V R E F+V R E F-C R E F-C R E F+V+200mv檔0U 1012R 214500kR 224500KR 24900kR 2590kR 269K

20、R 271KV 11.5VU 20122V檔200V檔20V檔1000V檔U 3012U 4012U 5012VC10.1UR21000K200mv檔0U1012R254500kR264500kR27900kR2890kR299kR311kV11.5VU20122V檔200V檔20V檔U30121000V檔U4012U5012V2.直流電流檔，測量直流電流檔，測量“20mA”電壓仿真圖形及仿真曲線電壓仿真圖形及仿真曲線I220mAdcU2012U3012V20mA檔U1012U4012U50120R629R610.99RCU0.012mA檔200mA檔R639010A檔0C10.1UC30.1

21、UR32200k0V+210R21000KR201kR231ICL7106vin+vin-VREF+VREF-CREF-CREF+V+U5012U60120R289R290.99R310.01C10.1UR21000K200mA檔2mA檔R279010A檔20mA檔U7012I120mAdcU2012U8012V0R2900kR390kR49kR51kV1FREQ = 50VAMPL = 282.2vVOFF = 0C2220nD11N450012D21N450012D31N450012C510uCMAXC63.3uCMAXC73.3uCMAXR173kR181.87kR196.8kR2010

22、0R149000k0C147pV29vV39vR15220k2V檔20V檔200V檔750V檔R21100kR22100k0U1ALM324+3-2V+4V-11OUT1VVVV3.交流電壓檔：測量交流交流電壓檔：測量交流“200V”電壓電壓 仿真圖形及仿真曲線仿真圖形及仿真曲線3.交流電壓檔：測量交流交流電壓檔：測量交流“100V”電壓電壓 仿真圖形及仿真曲線仿真圖形及仿真曲線0R2900kR390kR49kR51kV1FREQ = 50VAMPL = 141VOFF = 0C2220nD11N450012D21N450012D31N450012C510uCMAXC63.3uCMAXC73.

23、3uCMAXR173kR181.87kR196.8kR20100R149000k0C147pV29vV39vR15220k750V檔200V檔20V檔2V檔R21100kR22100k0U1ALM324+3-2V+4V-11OUT1VVVVIIIIV-V+V-V+I0C 30.1UC 40.1UR 32200k0R 31000KR 201kR 231IC L7106vin+vin-V R E F+V R E F-C R E F-C R E F+V+R 34220kC 50.1u00R 2590kR 269kR 27900R 28100R 292KU 20122K檔200檔R 31900kU 4

24、012U 7012200K檔20K檔Q1Q2N 2222R 331000kC 61nU 6012U 3012U 10122M檔4.電阻檔：測量電阻檔：測量“1M”電阻電阻 仿真圖形及仿真曲線仿真圖形及仿真曲線常規的幾種故障與維修常規的幾種故障與維修1、不顯示：首先檢查電源線是否存在開路現象，檢、不顯示：首先檢查電源線是否存在開路現象，檢查開關是否有損壞，檢查查開關是否有損壞，檢查Q1、Q2、D1、D2是否焊是否焊反，檢查反，檢查IC2是否正常工作或虛焊、貼反等現象，檢是否正常工作或虛焊、貼反等現象，檢查查R1-R6電阻的數值和虛焊問題。電阻的數值和虛焊問題。2、筆畫問題：檢查對應的功能腳是否正

25、常，檢查液、筆畫問題：檢查對應的功能腳是否正常，檢查液晶的裝配情況是否存在不良，檢查對應的筆畫腳的走晶的裝配情況是否存在不良，檢查對應的筆畫腳的走線是否存在短路和斷路等現象。導電膠條是否放置正線是否存在短路和斷路等現象。導電膠條是否放置正確。確。3、直流電壓誤差：檢查、直流電壓誤差：檢查R13、R12的數值是否有插的數值是否有插錯，檢查對應的分壓電阻是否存在插錯、短路、虛焊錯，檢查對應的分壓電阻是否存在插錯、短路、虛焊等現象。等現象。4、交流不輸入：檢查、交流不輸入：檢查D3、D4是否存在插反現象，檢是否存在插反現象，檢查查IC3是否功能失效、虛焊等現象。是否功能失效、虛焊等現象。5、電容檔不

26、輸入：首先檢查交流電壓是否正常，如、電容檔不輸入：首先檢查交流電壓是否正常，如果不正常應該從交流電路著手，倘若正常，那么就是果不正常應該從交流電路著手，倘若正常，那么就是電容檔問題，首先要看四個電容檔問題，首先要看四個10nF電容是否存在虛焊、電容是否存在虛焊、插錯等現象。再檢查各電阻的數值與焊接問題，最后插錯等現象。再檢查各電阻的數值與焊接問題，最后判定判定324的功能問題。的功能問題。6、蜂鳴器不叫：檢查蜂鳴器在焊接部分是否存在短、蜂鳴器不叫：檢查蜂鳴器在焊接部分是否存在短路，檢查路，檢查R15、R16、R14、Q4、R38、R39的數值的數值是否插錯或焊接問題。再檢查是否插錯或焊接問題。再檢查IC2b、IC3C的功能及的功能及焊接問題。用手指壓緊陶瓷晶片后，聲音是否有所改焊接問題。用手指壓緊陶瓷晶片后，聲音是否有所