JNTPBGA0040AZ-2 68kVA东元变频器驱动/输出电流检测电

    JNTPBGA0040AZ-2 68kVA东元变频器驱动/输出电流检测电路图（点击查看大图）

    东元系列变频器的驱动电路结构都是一样的，甚至采用了同样型号的驱动IC，不一样的是我的图说。

    驱动IC(PC923/PC929)的输入侧电路的内电路都为一只光耦合器，输入的都是发光二极管的发光电流，因而须有足够的电流输出能力，保障输入侧发光二极管有足够的光通量传递给输出侧光敏晶体管，以使信号得以可靠的传输。驱动IC传输的是脉冲数字信号，具有传输效率高和抗干扰性能强的特点。A点电压为4V，是将+5V电压进一步稳压处理而得到的，做为驱动IC的输入侧发光二极管的供电电源。CPU来的低电平脉冲为R38、R51提供接地通路时，A电源提供5mA以上的驱动IC的输入电流。PC923输出的驱动脉冲，再经Q3、Q4两级互补式电压跟随器功率放大后，由R82引入到W相上臂的IGBT的G极。Q3导通时，将正偏压加至G极，IGBT导通，将直流电源的能量转变为正半波交变电压给负载电动机。当PC2输出负的截止电压使Q10截止，Q11导通时，接通W相上臂IGBT的负偏压回路，将IGBT的G、E极结电容内的电荷拉出（释放），使IGBT快速进入截止，而同时W相下臂的IGBT导通，提供负载电动机的负半波交流电流的通路。

    让我们进一步确定IBTG的G、E极间的R82、R83的“身份”——它们在电路中究竟是起什么作用的？

   R82将驱动脉冲引入到IGBT的G极，表面看来，这是一只限流电阻，限制流入IGBT的驱动（充电）电流，因管子的导通速度越快越好，导通时间越短越好，电阻的阻值就不能太大，以避免与IGBT的输入结电容形成一个较大时间常数的延时电路，这是不希望出现的。但过激励也会导致IGBT的损坏。此电阻多为Ω级功率电阻，随变频器功率的增加其阻值而减小，功率大的变频器需用的驱动电流也就越大。此电阻还有一个“真名”，叫栅极补偿电阻（本书已事先起名为栅极电阻）。因为IGBT的触发引线有一定长度，触发脉冲又是数千赫兹的高频信号，所以有一定的引线电感存在，而引线电感会引起触发脉冲的畸变，产生“电压过冲”现象，严重时会造成IGBT的误导通而造成损坏。接入R82可对引线电感有所补偿，尽量使引线呈现电阻特性而不是电感特性，有效缓解引线电感造成的电压过冲现象。其实提供用于IGBT截止的栅负偏压，就是为克服引线电感交流而采取的措施，假如驱动电路与IGBT密切集成于一体，IGBT使用单电源驱动，应该可是允许的。

   R83并接于IGBT的G、E极间，第一个好处就是将IGBT输入端的高阻状态变为低阻状态。我们新购得的IGBT逆变模块，出厂前是用短路线将G、E极短接的，这样万一有异常电压（如静电）加到G、E极时，短路线将很快将此一异常电压吸收，而避免了IGBT因输入端子遭受冲击而损坏。电路中并联R83也有同样的用处，在一定程度上将输入的“差分电压”变为了“共模电压”，消解了异常输入电压的冲击作用；R83对瞬态干扰有一定的作用，又可称之为“消噪电阻”；R92又形成了IGBT输入结电容的电荷泄放通路，能提高电荷的泄放速度，对于只采用单电压供电（无负供电电压）的驱动电路，此电阻的作用尤其重要，它能提供IGBT输入结电容电荷的泄放通路，而避免了误导通对直流供电电源造成的短路！

    从3只电流互感器接线端子上来的3路电路信号，相加为三相不平衡电流检测信号，一路直接送人CPU，一路经4570放大后送入由LM393组成的两级滞回比较器，输出“地短路”信号给CPU主板。