几张图搞懂90%变频器内部电路原理

下图是常见类型的变频器的整机电路框图

从上图中，我们可以看出上半部分是主电路结构图，而下半部分是控制电路，控制电路的功能就是生产逆变电路需要的6路脉冲信号，除此之外，控制电路还负责主电路的电流、电压检测、故障检测、停机保护、操作控制、实施显示和通讯等任务。

为便于读者们的理解，我们对电路框图分成两部分来讲。

首先，我们讲解变频器的主电路图

变频器的主电路包括三相整流电路、上电电路、电抗、储能滤波电路、直流制动、IGBT逆变电路，其中上电电路由上电接触器和充电电阻组成，与直流电抗一起起着在对电容C1、C2限流充电的作用，充电完成后，上电接触器吸合，短接充电电阻，变频器开始进入待机工作状态。

IGBT逆变电路由6个IGBT组成，直流制动电路则是在负载电动机因超速产生发电时，提供电动机的发电电能向直流制动电路的回馈通路，起到电动机制动的作用。（小功率的机型往往内置制动电路，大功率的机型则选择外接制动电路）

下面，我们继续讲解变频器的驱动电路，由于驱动电路的驱动和电源来自主电路，大家请结合第一张图来看。

变频器的控制电路包括开关电源、驱动电路、检测电路（电流、电压、温度、故障、检测）、操作控制电路和其他基本电路。

1）开关电源

大家从图上可以看到，开关电源从滤波电路前端（红色标记的两点）取得直流电压，经过直流-交流-直流转变后，得到需要各个模块需要的稳定的直流电。

2）驱动电路

控制电路输出的6路脉冲信号进入驱动电路（红色标记处），经过光耦的隔离和功率放大后，驱动IGBT,从而达到我们的控制开关效果，将直流逆变成我们们需要的三相交流电压

3）电流、电压、温度检测、OC故障检测

上图中只有电流检测采样电路（红色标记处），从主电路的直流回路取得电压检测信号，用于电压显示、过、欠电压报警和停机保护；

从输出UVW三相串接互感器，用于变频器在正常工作过程中的电流、输出控制、过载报警和停机保护；温度检测单元主要安装在散热片上，检测逆变功率模块的温度变化、异常温度报警和停机保护，并控制散热风扇的运转；驱动电路还带有IGBT的故障检测功能，当逆变IGBT工作异常时，产生OC信号并报警和停机保护。

4）操作控制电路

变频器的控制端子内部电路(包括辅助电源、数字、模拟输入、输出电路)、操作显示面板，对变频器完成起动、停止、通讯等控制功能。

5）其他基本电路

上述的3）4）的采样和控制信号最后都会输入核心控制电路，由核心控制电路将信号经过程序的集中处理后，输出驱动、控制信号。

变频器是电力电子技术和微电子技术结合的产物，它是弱电、强电、软件和硬件的有机结合，也一定程度的反映着当前的电子科技水平。

通过今天的详细电路说明，大家在脑海里面已经开始模块化的了解变频器，这样对于后续故障的判断会有一个更为清晰的指导。