理论教育 压缩机电动机驱动的电路设计

压缩机电动机驱动的电路设计

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:典型的变频空调器压缩机电动机驱动电路由室外微处理器U02、IPM、压缩机等构成,如图5-2所示。图5-2 典型的变频空调器压缩机电动机驱动电路表5-1 功率模块PM20CTM060的引脚功能图5-2 典型的变频空调器压缩机电动机驱动电路表5-1 功率模块PM20CTM060的引脚功能2.IPM模块的工作原理连接器CN02的淤、②、④、⑤、⑦、⑧、⑩、脚输入4路15V电压。若确认压缩机绕组正常,则说明IPM损坏。

压缩机电动机驱动的电路设计

典型的变频空调器压缩机电动机驱动电路由室外微处理器U02、IPM、压缩机等构成,如图5-2所示。

1.IPM模块的构成与引脚功能

功率模块PM20CTM060内部由6只IGBT型功率管及其驱动电路、保护电路、自举电源等构成,它的引脚功能如表5-1所示。

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图5-2 典型的变频空调器压缩机电动机驱动电路

表5-1 功率模块PM20CTM060的引脚功能

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2.IPM模块的工作原理

连接器CN02的淤、②、④、⑤、⑦、⑧、⑩、⑪脚输入4路15V电压。这些电压不仅加到功率模块PM20CTM060的供电端上,为它内部的驱动电路供电,而且通过电阻R01~R07为光电耦合器PC01~PC07内的光敏三极管供电。同时由连接器CN07、CN06输入的300V电压加到PM20CTM060的⑯、⑰脚上,为它内部的功率管供电。

连接器CN01的④~⑥脚输入三路上桥臂驱动信号,⑦~⑨脚输入三路下桥臂驱动信号。其中,上桥臂信号加到光电耦合器PC02~PC04的发光二极管正极,使发光二极管闪烁发光,致使光敏三极管的e极输出被隔离的驱动信号,这三路信号加到模块PM20CTM060的WN、VN、UN端子上,通过模块内的W、V、U三相上桥臂驱动电路放大后,就可以驱动三个IGBT构成的上桥臂功率管工作在脉冲状态。同样,下桥臂驱动信号通过PC04~PC06隔离放大,加到模块的WP、VP、UP端子上,通过模块内的W、V、U三相下桥臂驱动电路放大后,就可以驱动三个IGBT构成的下桥臂功率管工作在脉冲状态。这样,通过对驱动信号的控制,就可以使功率模块输出三路分别相差120°的脉冲电压,驱动电动机运转。

3.IPM的自举供电电路

目前,IPM电路都采用了单电源供电方式,为了确保电路能正常工作,需要自举升压电路。典型的自举升压电路由功率管IGBT1、IGBT2,电阻R1、自举二极管VD1和自举电容C1组成,如图5-3所示。

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图5-3 IPM电路的自举升压电路(www.daowen.com)

当激励脉冲为低电平时,IGBT1截止,IGBT2导通,15V电压通过R1和VD1为C1充电,使C1两端建立14.5V左右的电压,为激励管VT1供电。当驱动脉冲为高电平时,IG- BT2截止,VT1导通,C1两端的14.5V电压通过VT1使IGBT1导通,从而实现自举升压控制。

提示

为了保证C1两端充电电压达到14.5V需要IGBT2有足够的导通时间≥200μs)。

4.保护电路

功率模块PM20CTM060内设置了过电流、欠电压、过热、短路保护电路。一旦发生欠电压、过电流、过热等故障,模块内部的保护电路动作,不仅切断模块输入的驱动信号,使模块停止工作,而且从⑮脚输出保护信号。该信号通过光电耦合器PC01隔离传输,再通过连接器CN01/CN18的淤脚输出到室外机电脑板的CPU,被CPU识别后,控制该机停止工作,并通过指示灯显示故障代码,表明该机进入IPM异常的保护状态。

5.常见故障与检测

(1)常见故障

通信电路异常不仅会产生整机不工作、通信报警的故障,而且会产生空调器有时正常、有时保护性停机,显示屏显示无负载或IPM异常故障代码的故障。

(2)故障检测

IPM的检测方法主要有三种:一是直观检查法,若发现IPM的表面有裂痕,则说明IPM已损坏;二是将万用表置于“二极管”挡,分别测U、V、W端子与P、N端子间的正向电阻,显示屏显示的数值范围是380~450Ω,而反向电阻的阻值为无穷大,否则,说明IPM内的IGBT击穿;三是将万用表置于250V交流电压挡,测量IPM的W、U、V端子的输出电压应为0~160V,并且任意两相间的电压值应相同,否则说明IPM或压缩机绕组损坏。若确认压缩机绕组正常,则说明IPM损坏。

注意

若IPM内的IGBT损坏必须要对自举升压电路的电容电阻和二极管进行检查以免更换后的IPM再次损坏

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