变频器故障的直流电压检查法

    在修理变频器故障时，采用直流电压检查法检查变频器故障，可谓是最简捷、迅速、有效的方法，也是用得最多的方法之一。以测量集成电路为例，具体方法如下。    1．直流电压检查法的定义    所谓直流电压检查法，就是用万用表测量集成电路各引脚在路对地直流电压值（一般应使用灵敏度≥20 kΩ/V的万用表进行测量，否则会使测量误差增大，导致误判），然后与该集成电路正常工作时的标称电压值进行对照，从而判断是否有故障，但必须注意，决不能一发现电压异常就判定是集成电路故障。因为集成电路各脚电压与其外围元件有着密切的关系。    2．集成电路IC的供电电压的检查    例如：某一变频器系统中的某一块集成电路的连接电路如图14-1所示。检查时，首先测量集成电路IC的供电电压是否正常。正常情况下，IC的⑭脚（电源电压输入端）电压应为2.7 V。B端的电压为3V，电流经R69到IC的⑭脚进入集成电路内，通过该支路的电流I值为I=(B-Ucc)／R69= (3-2.7) /22=0.0136 mA
    图14-1    某一变频器系统中的一种集成电路的连接电路    如果这部分电路出现故障，测得的⑭脚电压可能有以下三种情况。    (1)U⑭=0V    故障原因可能是：    · B电源电压为0 V。    ·  电阻器R69开路。    ·  电容器C79击穿短路。    (2)U⑭=3 V    故障原因可能是：    · IC集成电路内部开路。    ·  电阻器R69短路。    · IC集成电路的⑭脚与外电路接触不良或呈虚脱焊状。    (3)U⑭<2.7V    ·  电阻器R69电阻值变大。    ·  电容器C79严重漏电。    · IC集成电路的⑭脚与外电路中其他部位有连线或短路现象。    · IC集成电路的⑭脚内电路局部短路，使进入IC的电流过大。    因此，只有在完全确认外围电路及元器件完全良好的情况下，才能判定IC出了毛病。    3．特殊引脚电压的测量    需要指出的是IC的⑩脚有些特殊，该脚电压的标称值为2.3 V，这个电压直接来自集成电路内部。当这部分电路出故障时，测得的U⑩脚电压可能有以下两种情况。    (1)U⑩=0 V    ·  电容器C80对地严重漏电或击穿短路。    · IC集成电路⑩脚与外电路出现虚焊、脱焊现象。    ·集成电路IC内部有损坏。    遇到这种情况时，只要切断⑩脚与外电路的连接铜箔，单独测量⑩脚上的电压，如仍然为0 V，则不必再检查外围元件就可判定是集成电路损坏。    (2) U⑩>2.3 V    故障原因可能是集成电路内部有故障。其他原因造成U⑩>2.3 V的可能性不大。应更换同规格、新的集成电路。    4．对称电路电压的测量    另外，采用直流电压检测法检查变频器中某些IC的故障是相当方便地。它不仅适用于有电路图变频器的修理，对于那些难以找到电路图的变频器也同样适用。因为变频器有些驱动电路所使用的元器件、集成块及工作点都是对称的，且这些IC的结构特点是内部有两组对称的电路（或由两路功能完全相同的单个IC组成对称电路），对应管脚的参数也是相同的。所以，在检修这类变频器电路时，可以通过对比测量，将测得有故障通道中IC的有关管脚电压值与无故障通道中IC的对应管脚电压值做比较，就可迅速判断出故障的所在。    5．控制电压的测量    对于无电路图的故障变频器，还有一种较有效的直流电压检测法，就是通过检测IC某些引脚的直流电压值，看其是否会随外接元件的调节或信号的有无、大小而变化，来判断集成电路的好坏。    例如：功率驱动模块的输出引脚，指示灯控制引脚，某种功能调节引脚等。这些引脚的直流电压均会随信号的大小、有无或外接可调元件的不同位置而变化。    图14-2所示为变频器常见的指示灯控制电路，当按下该指示灯指示功能的相应开关按钮或旋钮时，IC集成电路指示灯控制引脚应为低电平，以使发光二极管LED导通发光，以指示相应的控制功能，如果测得的IC集成电路指示灯控制引脚仍然为高电平，则可能为该引脚内部开路或损坏；如果测得的IC集成电路指示灯控制引脚为低电平，但指示灯就是不亮，则应检查限流电阻器R是否开路或电阻值变大，+B1电压是否消失或发光二极管LED本身是否损坏。因此，通过检测指示灯控制引脚上的直流电压，就能大致判断该集成电路IC的工作状态。
    图14-2    数控机床设备常见的指示灯控制电路示意图    6．故障原因的确定    综上所述，如果集成电路某引脚电压不正常，或其表面温度远高于正常工作温度，并确认外接元器件及供电电压正常的情况下，才可认为是集成电路损坏。但有时还会遇到这样的情况，即测量集成电路各脚工作电压均正常，但却不能正常工作。这时，就应重点检查信号输入端及其外部耦合电路中的各元件，尤其应检查耦合电容器是否损坏。    7．测量应注意的问题    由于集成电路．般价格较贵，且所允许的过载量也极为有限。所以，在采用直流电压检测法测量IC的各引脚直流电压时，应加倍小心。测量时，最好把接地或固定一端的表笔用鳄鱼夹夹在固定的点上（如公共端），然后用万用表的另一表笔去检测各引脚电压，以免测量时表笔滑入两脚之间而造成脚间短路，损坏集成电路。    8．  注意积累资料    直流电压检测法检查IC的故障虽然简单、有效，但一般都是在预先知道所测集成电路标称电压值的条件下进行的。建议维修人员在平时应多积累一些这方面的资料。其内容包括：在路实测工作电压（有、无信号状态）。当然，为了便于检修，还要积累一些集成电路内电路功能方框图及其信号流向，在路实测电阻（正、反向均应测）、开路电阻（正、反向均应测）等方面的资料。特别是有些变频器原理图上所标出的（或未标）参数有限时，这样的日积月累会给今后的检修带来很大的方便。