英威腾INVT-GS-1R5T4变频器CPU/(I/O)电路图说明

    英威腾INVT-GS-1R5T4变频器CPU/(I/O)电路图（点击查看大图）

   S87C196MH是专为变频器应用而开发的单片机，在变频器CPU主板电路中得到了广泛的应用。变频器电源/驱动板的功能是提供整机用的控制电源和对CPU来的六路PWM脉冲电压进行驱动放大，而CPU主板则以单片机（国际上称为微控制器）为中心，汇集了变频器数字/模拟控制的输入/输出信号处理电路、操作显示的通信电路、各种电流/电压检测与故障保护电路等。而常规的检修只限于电源/驱动板，对CPU主板因资料的匮乏和检修上的难度，以代换修理法为主。在有了CPU主板的电路图样后，这一局面将得到彻底的改观-CPU主板绝大部分电路故障完全是可以修复的。

    作为一个单片机电路，所谓CPU工作的三要素，都是应该具备的。供电上采用5V稳压供电；69、70脚外接16MHz晶振，与内部振荡电路产生程序工作所需的时钟脉冲；22脚复位端直接与+5V电源相连，当时对了一下，没画错，但复位脚可以这么个接法吗？暂时还留着个问号；U2(93C66)为外挂串口EEPROM，存储用户设置参数值，具有加电、断电后的数据保护功能。U2需存储大量出厂时默认参数值（默认值）和记忆用户修改后参数值，可以读出和写入运行数据。

    变频器的输入、输出端子都是直接与单片机进行通信联系的。输入端子S1～S6（数字公共端为SC端子）为正反转控制、多段速控制和故障复位控制等数字信号输入端子，低电平输入有效。数字信号输入端子没有采用光耦合器，采用了输入电阻和二极管正负嵌位保护电路，以对CPU引脚进行输入保护。在P9/G9型电路中，数字控制端子电路已经改进为光耦合器电路了。

    由S87C196MH的21、9脚输出两路开关信号，控制K1、K2两个继电器的接通与关断，将变频器工作状态（运行、故障）信号经M1、M2与MA、MB、MC继电器触点输出端子输出；U6为RS485信号芯片，将CPU输出的串口信号转换为差分逻辑信号输出，为PLC或PC上位机通信控制提供方便，输出端子为SG+、SG-。在实际的电路板上，常将U6空置，在此一并画出供参考。

    控制端子还提供一路24V控制电源端子接点，可供外接仪表的取用电源，按说明书，提供50～100mA的控制电源。

    下面介绍变频器的模拟输入、输出端子（FC、AC为控制信号公共地）。FS为模拟10V供电端子，提供频率指令，调整电压的供电，由15V供电经LM317调整和稳压取得。FV是0～10V电压/频率指令输入端子，经R17、R18分压和D15嵌位保护，U23跟随放大为5V以下电压，输入到CPU的50脚。FI为0/4～20mA电流/频率指令输入端子，用作电流信号输入时，需将J3先行短接(J3是输入信号选择端子)。电流输入端子的内电阻为R172、R173两电阻的串联值(即250Ω)。可见，0/4～20mA电流信号流经此电阻，也转化为0/1～5V的电压信号，再经U23处理成5V以下直流电压送入CPU的49脚，D17、D18为CUP的输入端嵌位保护，可将输入负电压嵌位在地电平，将输入正电压嵌位在5V左右，以防U23损坏或异常高电压从端子输入时，对CPU的引脚造成冲击而损坏。AM为频率信号电压输出端子。输出一个随输出频率变化的0～10V直流电压，供外接指针式或数显表监控变频器的输出频率之用。由CPU的65脚输出的PWM脉冲信号，经U23两级运算放大器的放大处理，R176、C57简易滤波后输出。

    操作与显示面板与CPU进行三线式通信，39、40脚为串口接收与串口发送引脚，操作面板的内电路为5V供电。变频器的强大功能，即所谓友好的人机交流界面是依赖于操作显示面板来实现的。操作面板用于工作参数的设置，工作状态（电压、电流、转速）的监控，配合按钮还可对变频器进行正、反转起动/停止及故障复位的方便控制。