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由MP6403模块构成的变频空调风机电路 采用ECN3002组成的变频空调电机电路

下图所示是MP6403模块组成的变频风机电路和工作波形。MP6403是高功率(36W)开关式功率模块,用于驱动3相双极脉冲电机,G栅门需4V驱动电压。MP6403由3个P沟道场效应管、3个N沟道场效应管组成三组对管。要求每组对管G极输入的PWM信一号幅度相同但极性相反,以使这个桥壁的上、下管对管一个导通时,另一个必须截止每个周期内三组对管工作时间各占1/3,目的是实现电流均匀处理,使各组对管的负载能力均衡。



  
  LM339电压比较器用于转子位置检测和故障反馈。其内置翻转电压为6mV的四个电压比较器,当输入端电压正向时(“+”脚电压高于“-”脚),内部控制输出端的三极管截止;当电压反向输入时(“-”脚电压高于“+”脚电压),内部控制输出端的三极管导通,输出端相当于与地短路,呈现0V低电压。
  
  (1)风速控制
  
  CPU输出的PWM1、PWM2、PWM3脉宽调制信号的幅度相同、相位相差120°,这三路信号作为风速控制,一方面通过电阻R13~R11送MP6403的②、⑧、⑨脚,作为U-、V-、W-信号,分别送Q6、Q4、Q2 N沟道场效应管的G极;另一方面,经V1V3倒相放大后作为U+,V+,W+信号,分别送MP6403内的Q5,Q3,QIP沟道场效应管。上述六路信号轮流控制Q1~Q6的导通顺序及导通量,以在③、⑦、⑩脚形成幅度相同、相位相差 120°的电压,作为U、V、W三相电,提供给变频电机使之运行在相应转速。
  
  当调高风速时,CPU输出的PWM脉冲增大,MP6403内的Q1、Q3、Q5导通时间增大,由③、⑦、⑩脚输出的三相电的电压高,变频电机转速增大,反之相反。
  
  (2)转子位置检测
  
  MP6403的③、⑦、11脚输出的三相电压,还经R28-R26与R30-R29分压取样,分别提供给LM339内的IC2B,IC2D,IC2D的“-”极,以与各自“+”极的2. 5V基准电压(由R32与R33对+5分压形成)比较后,控制内接比较器的导通/截止状态,在13、14、①脚输出端形成转子检测方波脉冲,再经V4~V6倒相放大后,提供CPU的PDU、PDV、PDW端,被CPU分析做出相应的动作。
  
  (3)故障检测
  
  当变频电机短路或MP6043击穿,会使VCC- MP6403的⑤脚和12脚、①脚→R21→地,构成的回路流经的电流很大,在R21两端形成的压降升会大幅度升高,并通过R20使IC2A的④脚电压高于⑤脚的基准电压2V,IC2A翻转为导通状态其②脚输出为0V低电平,通过R63反馈给CPU的FG故障检测,被CPU分析后判断功率模块过流,停机保护,并报警风机过流故障代码。

采用ECN3002组成的变频空调电机电路

 下图所示是ECN3022模块组成的变频电机电路。ECN3022功率模块负责变频电机驱动及转子位置检测,PC5光电耦合器负责风速控制信号放大;PC3光电耦合器负责风机转子位置检测反馈;PC4光电耦合器负责功率模块故障反馈。
  
  开机后,CPU由TIPTWM端输出脉宽可调的风扇控制信号,由PC5放大后由③脚输出,经R75、R73分压,C44,E25滤波形成相应值的直流电压,送ECN3002的13脚VSP端作为风速控制电压。此电压高于1.23V时风机才能运转。
  
  ECN3022在①脚和22脚得到+300V,⑤脚得到+15V,20脚限流电阻R68,11脚和12
  
  脚锯齿波形成器件C43等、⑧和⑨脚升压器件D23等正常时,就满足工作条件启动工作,产生时钟脉冲,一方面协调块内各功能电路按一致的节拍工作;另一方面由12脚输出时钟脉冲对C43充放电,在C43形成锯齿状的波形,提供给11脚,送内部的三相电分配器与13脚风速控制电压比较后,形成相应脉宽的三相电控制信号,分别控制内部六个IGBT的导通量及导通时序,从而在②脚、21脚、23脚输出相应值的MW、MU、MV三相电,控制M变频电机运转在相转速上。
  
  变频电机运转后,就由CN22插头的③、④、⑤脚输出HU,HV,UW三路转子位置信号,经R66~R64反馈给EC32N3002的18、17、16脚,与⑩脚CB输出反馈电源比较后,形成高/低电平的形式的电机转子转向信号由15脚输出,再经PC3倒相放大后由其③脚输出,送CPU被分析后,判断出转子的转向,做出相应的动作。
  
  当ECN3022出现过流,或检测⑤脚的+15V电源欠电、过压,故障时,会由14脚PG输出故障信号,经PC4放大后,送CPU执行风机故障保护程序,停转风扇并报警故障代码。
  
  维修提示:
  
  EC3002因工作在高电压、大电流环境易击穿,且多将①脚R61供电限流、20脚的R68电流取样电阻烧坏。


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