阿尔法ALPHA2000 18.5kW变频器开关电源电路图说明

    阿尔法ALPHA200018.5kW变频器开关电源电路图（点击查看大图）

    开关电源的530V供电由CNPN端子引入，P端子一路经开关变压器主绕组加到开关管K2225的漏极，再经源极电流采样电阻到N端，构成开关电源的输入电流通路；一路由两只150kΩ2W电阻、LED1电源起动回路加到开关电源的振荡板（功能框图，内含L3845P等附属元件，具体电路见上图）的6脚，为开关电源的起振提供激励能量。电源起振工作后，由开关变压器的自供电绕组经整流滤波产生直流供电，输入振荡板6脚，作为内部振荡芯片的供电电源；振荡板5脚接供电N端，6、5脚为振荡板的供电脚；由开关管源极电流采样电阻R39上形成的电流采样信号，输入到振荡板的3脚，作为电流控制信号和电源停振保护信号，异常过电流发生时，内部电路强制电源停振；PWM受控（脉冲占空比可变）脉冲由振荡板的4脚输出，与开关管的栅极相连，控制开关管的导通和截止，使开关变压器输入电能而储能，将电源输入的能量以电磁传输的方式，输送到二次负载电路。开关电源的输出电压反馈信号由振荡板的1、2脚输入，即由D48、E28整流、滤波输出的直流-15V电压，既提供CPU主板控制电路的供电，也作为反馈信号输入振荡板．与内部电路基准电压信号相比较，产生一个误差电压输出，控制振荡板内部PWM波发生器，使4脚输入的脉冲占空比发生变化，调节开关变压器绕组的储能量，维持输出电压不变。

    开关电源的振荡和调压方式，是利用改变脉冲宽度或周期来调整输出电压的，称为时间比例控制，又分为PWM（调宽）和PFM（调频）两种控制方式。U3842、U3844、U3845系列电源芯片是专用PWM控制器。

    开关变压器自供电绕组整流滤波产生的+11V供电，同时又经78L05C贴片8引脚稳压电源输压输出5V直流电压，供U14 (A7840)线性光耦输入侧的供电。U14、LF513两级放大器构成了直流电路的电压检测电路。由P、N端子引入的直流电压，经220kQ2W电阻、R54A等电阻分压网络，取得1V以下的电压值由51Ω电阻输入到A7840的2脚，由A7840的6、7脚输出电压采样信号经R55、R56送入后级LF353组成的差分放大器（放大倍数为1，实为电压跟随器，起隔离和阻抗变换之用）的输入端，LF353的1脚输出随直流回路电压而变化的电压信号，又经半可变电阻器补偿调整，作为VPN（厂家在电路板上的标注，意为直流回路P、N端的电压采样信号）信号输入到后级电路。当输入三相电压为380V，直流电路约为530V时，VPN点电压约为3V。

    由D49、D50并联整流、220μF50V电流滤波形成的24V直流电源，作为：散热风扇的供电，风扇是变频器上电即投入运转的，无控制；充电接触器线圈的控制继电器REL1的供电，排线端子CNN1的1脚开关管导通时，REL1得电，控制充电接触器吸合；模块温度检测电路的供电，温度传感器为一只常闭触点热继电器，串入光耦合器的输入侧的供电支路，当模块温度异常上升时，温度继电器动作，常闭点断开，光耦合器输出OH过热信号到CPU的14脚；作为变频器控制端子的24V供电。其他几路供电在此略过不述。

    图下侧电路为三相输出电压异常或三相输出剧烈波动或三相输出缺相检测电路，此电路形式我们仿佛似曾相识，在其他变频器中也采用过此种电路形式的三相输出电压检测电路。乍看之下，这是一个典型的一款仪用小信号放大器，细看之下则不然了。由于放大器两个输入端并联二极管双向削波嵌位的作用，说明电路不再承担对小信号放大的任务，而是起了将输入U、W二相信号整形和合成为V相信号的功能。如同全息摄影的原理一样，如果我们以全息理论的视角来看的话，U、W两相电压信号中必定蕴含了第三相V相电压的信息，同理，经合成的V相信号，其中更是蕴含了U、V两相（事实上合成信号可以认为是三相电压信号的信息）信号的信息。我们猜想后级电路--CPU内部硬件、软件电路是一个类似于频率计的电路，对该电路输入的电压波头进行计数，当检测三相输出某半波（或全波）丢失时，即判断输出缺相，故障示警并停机保护。