变频器驱动电路输出能力不足的原因

图8-24所示为DVP-1 22kW台达变频器驱动电路带负载能力测量电路。图8-24中GU、EU为脉冲信号输出端子，外接IGBT的G、E极，检修驱动板时已与主电路脱离。点画线框内为外加测量电路。为电源／驱动板上电后，配合启动和停止操作，在m、n点串入万用表直流250mA挡，与I5Q、3W的外加测量电阻构成回路，检测各路驱动电路的电流输出能力。测得启动状态下，有5路输出电流值均在150mA左右，一路输出电流仅为40mA，装机运行后跳OC的故障原因就在于此，该路驱动电路的驱动能力不足。停机状态测得各路电流值均为50mA左右，负压供电能力正常。

串接RC起到限流作用，选取电阻值及功率值与栅极电阻相等 （图8-24中R45的参数值），以使检测效果明显。

对驱动电路做功率输出能力的检测，可以确定驱动电路正常。在驱动电路与主电路连接的试机过程中，以低压直流电源或在供电回路串接灯泡等措施，进一步检测逆变输出回路的故障。正常后，再恢复逆变回路的正常供电。

驱动电路输出能力不足由以下两方面的原因造成：

（1）电源供电能力不足。空载情况下，检测输出正、负电压往往达到正常的要求，即使带载（如接入IGBT后）情况下，虽然对IGBT的C极瞬时充电能力不足，但因充电时间太短，往往也测不出供电电压的低落。不带上电阻负载，这种隐蔽故障几乎不能被检测出来，电源电路的常见故障为滤波电容失容。如图8-24中C41因长期运行，内部的电解液干涸，其容量由几百微法减小为几十微法，甚至为几微法。另外，可能有整流管低效，如正向电阻变大等，也会造成电源输出能力不足。

（2）驱动IC内部输出电路不良或后置放大器V4、V10导通内阻变大等。如带载后检测电源电压无低落现象，检测DPH4T250V输出电压偏低，则为DPH4T250V不良，否则更换V4、V10等元件。

需要说明的是：正向激励电压的不足，只会表现出电动机振动剧烈、输出电压移相、频繁跳OC故障等现象，虽然有可能使电动机绕组中产生直流成分出现过电流状态，但对模块不构成爆裂的危害；而负向截止电压的丢失和栅极电阻、旁路电阻的断路，则表现为上电时正常，一按动启动按键，IGBT逆变模块便会马上爆裂。

（1）电路原理。驱动电路的供电由开关变压器的4个相互隔离的二次绕组的输出，经整流滤波，再由R、VD稳压电路分解为4路正、负电源，供驱动电路使用。逆变功率输出电路上3臂IGBT的驱动，因信号地不能共用，由3组驱动电源单独提供；下3臂IGBT的驱动，因3只管子的E极是共N的，故采用了一组供电，该组供电是由双绕组正、负整流、滤波输出的。

上3臂IGBT的驱动IC采用专用驱动芯片PC923，下3臂IGBT的驱动IC采用内含模块故障检测电路的PC929。由PC923内部电路和9脚外接元件，对下3臂IGBT管压降进行检测，向CPU发出SC或OC故障信号，实施停机保护。

PC923、PC929输入侧均为发光二极管，输入脉冲信号使发光二极管点亮或熄灭，光敏二极管通过光信号的强弱导通或截止，将输入光信号转变为电压（电流）信号输入IC内部后级放大器。驱动IC输出的驱动脉冲信号经栅极电阻引入模块的 （GU、EU） - （GZ、EZ）6组控制信号输入端子。本机为小功率机型，采用一体化模块，整流和逆变电路都集成在模块内部。另外，模块内部还集成了IGBT制动开关管，在直流回路过电压制动电路起控时，由排线端子CON7的15脚输入制动脉冲信号，由光耦合器PC4驱动模块内部的IGBT制动开关管。

PC929的9脚为IGBT导通管压降信号输入脚，与外电路配合，检测IGBT导通时的管压降，大于起控阈值时，内部IGBT保护电路动作，控制下3臂IGBT的软关断，同时8脚输出低电平，接通了PC5光耦合器的输入电流通路，PC5将OC信号报给CPU。下3臂lGBT的任一臂出现过电流，都会控制PC5送出OC信号，由CPU中止6路脉冲信号的传输，实施停机保护动作。

（2）对驱动电路的故障检测。

1）当逆变电路损坏后，驱动电路也受到冲击，出现驱动IC损坏，栅极电阻、旁路电阻损坏等故障，可将损坏模块拆除，为电源／驱动板单独接入+500V维修直流电源，令开关电源起振工作后进行检修。将损坏元器件换新后，可将IGBT管压降检测电路的a、b、c三点对驱动电源的0V供电线短接，为PC929的9脚人为地输入“IGBT正常开通”的信号，使保护电路不起控，CPU正常输出6路脉冲信号，以利于检修工作的进行。

2）当逆变回路正常，驱动电路本身故障时，因一体化模块拆除困难，可将逆变电路的P端正供电切断，将a、b、c三点对驱动电源的OV供电线短接后，上电检修。将故障修复后，拆除短接线，再恢复逆变回路的供电。