英威腾INVT-G9/P9变频器VREF/OU/OH电路图说明

    英威腾INVT-G9/P9变频器VREF/OU/OH电路图（点击查看大图）

    在故障检测电路，尤其是电压和电流故障检测电路，特别是电路在采用运算放大器来处理信号的情况下，提供一个基准电压源是必需的。根据电路所需输出电压幅度的不同，本电路提供了三路基准电压源。15V供电先经TL431基准电压电路提供出第一路5V基准电压源，供模块温度检测电路；再经U14B放大处理成-2. 5V的第二路基准电压源，又经U14A放大处理成第三路10V的基准电压源。第二路和第三路基准电压源供给电压、电流故障检测电路。此三路基准电压源的正常，是故障检测电路正常工作的前提。因而检查故障检测电路，也需首先确定此三路基准电压源电路是否正常。

    在变频器的开关电源和与电压基准相关的电路中，我们经常看到TL431无处不在的活跃身影。TL431为2.5V基准电压电路，内含基准电源、比较放大、调整管等构成的稳压系统及温度补偿电路，输出电压可调，基准端电压为2. 5V。有三脚封装方式（外形如同晶体管）和塑封双列直插8脚封装方式。在开关电源电路中，常与光耦合器相配合，构成电压误差放大器，作为稳压支路，对开关电源的输出电压进行调节，使之维持稳定。在开关电源中的应用，是一种特殊应用，不是作为一个基源电压输出来应用的，而是应用于负阻区域，控制光耦合器中输入电流的“灵敏变化”，实现输出电压变化时的“灵敏跟踪”。本电路中是作为基准电压源来应用的，输出电压的高低取决于R11与R61、R160两者之间的比值。TL431的广泛应用，主要是因为内含高精度、具有最小温度系数的2. 5V基准源，使电路的稳压精度达到较高的级别，并且电路不易受外界环境温度的影响。

    从CN1端子来的VPN（主直流回路电压检测）信号，经过RP1的校准调节后，由R4、R198输入到U15D运算放大器的3脚，由1脚放大输出后，一路经D2钳位保护送入CPU的47脚，供显示直流回路电压和参与计算控制（试分析）；一路同时送入U10A和U10B两路放大器。U10A输出OU过电压故障信号，U10B输出BRK制动信号。U10为LM393，是开路集成极输出型放大器，在静态时输出脚用R6、R7上拉为5V高电平，在输出过电压及制动信号时，两路放大器的输出脚变为低电平。10V基准电压源经R116、R117和R124分压，提供U10A、U10B两路放大的同相输入端的基准电压，与反相端输入的主直流回路电压信号相比较，输出过电压故障信号和制动动作信号。由电路结构可以看出，U10A和U10B的动作次序：由于U10B同相端的分压点较低，在主直流回路电压异常升高时，U10B先有制动信号输出，制动电路先行动作，将主直流回路的异常电压用电阻消耗掉；若制动动作仍不能使主直流回路电压回落到允许值内，则U10A输出OU信号，变频器便实施过电压停机保护了。而当U10动作后，输出端的低电压，经R114引入到同相输入端，将U10B的同相输入端电压拉低，使其退出制动工作状态——变频器停机后，则不会有电动机的再生发电能量馈入直流电路了。简而言之，当变频器主直流回路出现异常高电压时，变频器采取的对应措施是，先制动消耗，制动消耗无效，再停机保护。这一智能化控制过程，主要是由电压检测的硬件电路来实现的。

    热敏电阻安装于模块的散热片上，与逆变模块相邻安装。模块的温度变化经热敏电阻转化为电压变化，输入到U15的5脚。与其他变频器采用热继电器触点信号的电路不同，本电路的模块温度信号是一线性电压信号。当U15及附属元件电路异常时，会导致误报OH1、OH2的风扇、模块过热故障，而使变频器不能投入正常运行。