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变频器中三极管型光耦的测量与在线检测

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  光耦在电路中的作用主要是对光能与电能进行隔离,在方便设计的同时避免干扰的产生。通常来说,光耦分为三大类,每一大类拥有不同的测量与在线检测方式。本文就将针对其中的第一大类光耦的测量与在线检测模式进行介绍,感兴趣的朋友快来看一看吧。

  在变频器电路的分类当中,第一大类光耦为三极管型光电耦合器,常用于开关电源电路的输出电压采样和误差电压放大电路,也应用于变频器控制端子的数字信号输入回路。结构最为简单,输入侧由一只发光二极管,输出侧由一只光敏三极管构成,主要用于对开关量信号的隔离与传输。

  如PC816、PC817、4N35等。

  测量与在线检测

  第一类型的光电耦合器——BCX53-16,输入端工作压降约为1.2V,输入最大电流50mA,典型应用值为10mA;输出最大电流1A左右,因而可直接驱动小型继电器,输出饱合压降小于0.4V。可用于几十kHz较低频率信号和直流信号的传输。对输入电压/电流有极性要求。当形成正向电流通路时,输出侧两引脚呈现通路状态,正向电流小于一定值或承受一定反向电压时,输出侧两引脚之间为开路状态。

  测量方法

  数字表二极管档,测量输入侧正向压降为1.2V,反向无穷大。输出侧正、反压降或电阻值均接近无穷大;

  指针表的x10k电阻档,测其1、2脚,有明显的正、反电阻差异,正向电阻约为几十kΩ,反向电阻无穷大;3、4脚正、反向电阻无穷大;

  两表测量法。用指针式万用表的x10k电阻档(能提供15V或9V、几十μA的电流输出),正向接通1、2脚(黑笔搭1脚),用另一表的电阻档用x1k测量3、4脚的电阻值,当1、2脚表笔接入时,3、4脚之间呈现20kΩ左右的电阻值,脱开1、2脚的表笔,3、4脚间电阻为无穷大。

  可用一个直流电源串入电阻,将输入电流限制在10mA以内。输入电路接通时,3、4脚电阻为通路状态,输入电路开路时,3、4脚电阻值无穷大。

  上述测量是新器件装机前的必要过程。对上线不便测量的情况下,必要时也可将器件从电路中拆下,离线测量,进一步判断器件的好坏。

  在实际检修中,离线电阻测量不是很便利,上电检测则较为方便和准确。要采取措施,将输入侧电路变动一下,根据输出侧产生的相应的变化(或无变化),测量判断该器件的好坏。即打破故障电路中的“平衡状态”,使之出现“暂态失衡”,从而将故障原因暴露出来。光耦器件的输入、输出侧在电路中串有限流电阻,在上电检测中,可用减小(并联)电阻和加大电阻的方法(将其开路)等方法,配合输出侧的电压检测,判断光耦器件的好坏。部分电路中,甚至可用直接短接或开路输入侧、输出侧,来检测和观察电路的动态变化,利于判断故障区域和检修工作的开展。

  测量时的注意事项:光耦器件的一侧可能与“强电”有直接联系,触及会有触电危险,建议维修过程中为机器提供隔离电源。

  为常见三极管光耦器件的应用电路图。

  为变频器控制端子电路的数字信号输入电路,当正转端子FWD与公共端子COM短接时,PC817的1、2脚之间的电压由0V变为1.2V,4脚电压由5V变为0V。同理,当控制端子呈开路状态时,PC817的1、2脚之间电压为0V,而3、4脚之间电压为5V。图1(1)电路可以看出光耦器件的各脚电压值,故障或正常状态测量输入、输出脚电压即可得出判断。

  测量1、2之间为0.7V(交流信号平均值),3、4脚之间为3V,说明光电耦合器有了输入信号,但光耦器件本身是否正常?用金属镊子短接PC817的1、2脚,测量4脚的电压由原3V上升为5V(或有明显上升),说明光耦器件是好的。若电压不变,说明光耦损坏。

  变频器当中的光耦器件分类有三种,本文仅仅是介绍了其中第一种的检测与在线测量方式。在之后的文章中,小编将为大家介绍其余两大类光耦器件的检测与在线测量方式,希望大家在看过本文之后能够有所收获。