变频器开关电源工作原理及检修

变频器上电操作面板不显示，外部控制端子数字量输入没有+24V（控制正反转等），模拟量输入没有＋10V（频率给定等），基本上可以说明变频器开关电源没有工作。根据先高压后低压，先外部后内部的检修原则，变频器在没有开机检查之前，首先检查外接的直流24V散热风扇是否短路或堵转，可以先把风扇拔掉，用外接直流24V电源单独测试风扇是否运转正常。如果24V风扇检测正常，开关电源上电后，仍然没有输出电压，必须拆机检修开关电源电路。
    变频器拆机后测量主回路充电电阻是否开路，如充电电阻开路，会导致开关电源没有直流高压。通常更换充电电阻故障即可排除。
   变频器开关电源直流高压537V提供方式：
1、在变频器主回路滤波电容两端P和N上直接接线，中小功率变频器通常采用这种接线方式。
2、开关电源独立供电，在变频器的交流输入侧R、S、T三相中任取两相，经二极管桥式整流，电容滤波直流电压537V为开关电源直接供电。
3、在变频器主回路滤波电容的公共端和直流母线负极N上直接接线，电压约为270V，个别品牌使用。
    在检修开关电源时，最好将电源驱动板上的逆变模块去掉，以防止开关电源异常时,电压过高损坏IGBT模块。
一、开关电源高压回路检修：
    首先用数字万用表二极管档测电源开关管是否短路击穿，电源开关管通常采用N沟道场效应管，万用表黑表笔接开关管漏极D，红表笔接开关管源极S，正常时有0.5伏左右的二极管正向导通压降，表笔反接为无穷大，说明开关管基本正常。
    如果电源开关管短路，需重点检查源极S与负极N上串联的电流采样电阻是否开路，从采样电阻到电源芯片UC3844的3脚1K限流电阻是否变值开路。开关管栅极G与源极S上并联的18V钳位稳压二极管是否损坏，开关管栅极到电源芯片UC3844的6脚串联的栅极电阻是否变值开路。电源开关管短路，通常会造成电源芯片UC3842或UC3844损坏。损坏元件按原型号更换后,可用以下方法来上电测试：
1、低压测试法
    用维修可调电源直流18V，正极接电源芯片UC3844的7脚，负极接芯片5脚，最好接在开关电源启动电容上。上电后用万用表直流电压档测，电源芯片8脚对5脚地，是否有5V基准电压。用数字示波器测4脚对5脚地是否有锯齿波，幅值为1.2至2.8V，振荡频率为几十KHZ，说明开关电源的振荡电路正常。用示波器测电源芯片6脚对5脚地是否有0到16V正方波，频率为4脚振荡频率的一半，占空比为48%，说明电源芯片UC3844正常。
    如果电源芯片为UC3842的，用示波器测6脚对5脚正方波频率和4脚振荡频率是一样的，占空比为97%。
    用数字万用表测UC3844上电后各脚电压，4脚对5脚地为2.5V左右，6脚对5脚地为6V左右，如果测6脚对5脚地输出为13V左右的说明芯片为UC3842。
    如以上测试正常，测开关电源各路输出整流二极管没有短路时，可以用外部直流电源60-100V来代替开关电源的直流高压537V。直流电源60-100V正极接电源驱动板开关电源537V的正极，60-100V的负极接开关电源537V的负极，然后用万用表通断档验证，外接直流电源的正极和电源开关管的漏极D相通，直流电源的负极和电源开关管的源极S相通，如果正负极接反，电源上电会直接短路。
    外接直流维修电源正负极确认无误后。维修电源18V和60-100V两路电源同时上电，用万用表直流电压档分别测量开关电源各路输出电压，也就是电源滤波电容正负极两端，如电压值接近于正常值，说明开关电源工作，故障基本修复。
2、高压测试法
    用自制的直流537V维修电源，正极串联两个220伏40瓦的白炽灯泡做限流保护，维修电源537V的正极接开关电源的直流正极，537V负极接开关电源的负极，接好之后，同样要用万用表来确认正负极是否接反，接线位置是否正确。
    确认无误后，537V直流上电，串联的灯泡会出现：
1、上电后灯泡闪亮，说明开关电源处于过流保护状态。
2、上电后灯泡不亮，用万用表直流电压档，分别测量开关电源各路输出滤波电容正负极两端，如输出电压正常，说明开关电源已工作。