變頻器拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵元器件簡(jiǎn)介

變頻器是控制電力半導(dǎo)體器件的通斷將工頻AC交流電源變換成頻率、幅度可調(diào)可控的AC交流電源， 從而平滑控制交流電動(dòng)機(jī)速度及轉(zhuǎn)矩的電能控制裝置；簡(jiǎn)單講就是AC to DC to AC變換過(guò)程。變頻器是集電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、控制技術(shù)、通訊傳輸技術(shù)于一身的綜合技術(shù)產(chǎn)品。變頻器的主拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)通常分為五大單元模組：整流單元、儲(chǔ)能單元、開(kāi)關(guān)電源、驅(qū)動(dòng)+逆變單元和控制檢測(cè)單元。

Part1. 整流單元:

作用：與單相或三相交流電源相連接，將工作頻率固定的交流電轉(zhuǎn)換為直流電,簡(jiǎn)單講就是AC to DC。

分類：不可控整流、可控整流

1-1．不可控整流的關(guān)鍵元器件：整流器

不可控整流的應(yīng)用：專用變頻器、一體化驅(qū)動(dòng)器、通用變頻器、門(mén)機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)器等

1-2．可控整流的關(guān)鍵元器件：可控硅、FPGA

可控整流的應(yīng)用：四象限變頻器

Part2.儲(chǔ)能單元：

作用：存儲(chǔ)整流器轉(zhuǎn)換后的電能，同時(shí)對(duì)整流電路輸出進(jìn)行濾波減少電壓脈動(dòng)對(duì)后級(jí)電路元器件的影響。

分類：電容適用于電壓型變頻器、電感適用于電流型變頻器和膜電容

關(guān)鍵元器件：鋁電解電容 均壓電阻

Part3.開(kāi)關(guān)電源：

作用：為驅(qū)動(dòng)電路、控制電路、采樣電路、IO接口板、手持操作器和PG卡等各子系統(tǒng)提供工作電源。

分類：正激式開(kāi)關(guān)電源、反激式開(kāi)關(guān)電源

3-1正激式開(kāi)關(guān)電源：MOSFET開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)輸入源直接對(duì)輸出做功，變壓器工作在連續(xù)模式，適用于功率較大的電路。

3-2反激式開(kāi)關(guān)電源：輸入電源在MOSFET開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)對(duì)變壓器原邊的電感線圈進(jìn)行充電，此時(shí)儲(chǔ)能元件儲(chǔ)能，MOSFET開(kāi)關(guān)管截止時(shí)儲(chǔ)能元件向輸出端釋放能量，簡(jiǎn)單得說(shuō)就是MOSFET開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)變壓器原邊儲(chǔ)能，副邊不工作，MOSFET開(kāi)關(guān)管截止時(shí)原邊釋放能量，副邊工作。反激式開(kāi)關(guān)電源通�？晒ぷ髟跀嗬m(xù)或連續(xù)模式兩種，適用于小功率開(kāi)關(guān)電源

關(guān)鍵元器件：MOSFET、MOSFET控制器和高頻變壓器

Part4.驅(qū)動(dòng)+逆變單元：

作用：主控輸出方波來(lái)開(kāi)關(guān)逆變器的半導(dǎo)體器件，將直流電轉(zhuǎn)化成不同頻率、寬度、幅度的方波, 簡(jiǎn)單講就是DC to AC。

分類：IPM、PIM、IGBT

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，絕緣柵雙極型晶體管：是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件, 兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。

IPM智能模塊：自帶驅(qū)動(dòng)電路+六路驅(qū)動(dòng)IGBT+一路制動(dòng)IGBT

PIM模塊：整流單元+六路驅(qū)動(dòng)IGBT+一路制動(dòng)IGBT，需外建驅(qū)動(dòng)電路

關(guān)鍵元器件：ARM、驅(qū)動(dòng)光耦、IGBT

Part5.控制檢測(cè)單元：

作用:提供操作變頻器的各種控制信號(hào)，控制系統(tǒng)正常工作，并且實(shí)時(shí)監(jiān)控變頻器的工作狀態(tài)和故障時(shí)或者運(yùn)行異常是提供相應(yīng)的保護(hù)功能。

保護(hù)功能：過(guò)載保護(hù)、溫度保護(hù)、高低輸入電壓異常保護(hù)、母線電源波動(dòng) 、短路保護(hù)缺相、通訊異常、編碼器反饋異常等幾十種保護(hù)功能。

關(guān)鍵元器件：ARM、光耦、電流采樣芯片、霍爾傳感器、運(yùn)放。

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