變頻器電路中的光電耦合器測量與檢測

        在變頻器電路中，經(jīng)常用到的光電耦合器件，有三種類型：         1、第一種為三極管型光電耦合器，如PC816、pC817，常用于開關(guān)電源電路的輸出電壓采樣和誤差電壓放大電路，也應(yīng)用于變頻器控制端子的數(shù)字信號輸入回路。結(jié)構(gòu)最為簡單，輸入側(cè)由一只發(fā)光二極管，輸出側(cè)由一只光敏三極管構(gòu)成，主要用于對開關(guān)量信號的隔離與傳輸；        2、第二種為集成電路型光電耦合器，如6N137、hcpl2601等，輸入側(cè)發(fā)光管采用了延遲效應(yīng)低微的新型發(fā)光材料，輸出側(cè)為門電路和肖基特晶體管構(gòu)成，使工作性能大為提高。其頻率響應(yīng)速度比三極管型光電耦合器大為提高，在變頻器的故障檢測電路和開關(guān)電源電路中也有應(yīng)用；        3、第三種為線性光電耦合器，如A7840。結(jié)構(gòu)與性能與前兩種光耦器件大有不同。在電路中主要用于對mV級微弱的模擬信號進(jìn)行線性傳輸，在變頻器電路中，往往用于輸出電流的采樣與放大處理、主回路直流電壓的采樣與放大處理。        第一種類型的光電耦合器，輸入端工作壓降約為1.2V，最大電流50mA，典型應(yīng)用值為10mA；輸出最大電流1A左右，因而可直接驅(qū)動小型繼電器，輸出飽合壓降小于0.4V。可用于幾十KHZ較低頻率信號和直流信號的傳輸。對輸入電壓／電流有極性要求。當(dāng)形成正向電流通路時(shí)，輸出側(cè)兩引腳呈現(xiàn)通路狀態(tài)，正向電流小于一定值或承受一定反向電壓時(shí)，輸出側(cè)兩引腳之間為開路狀態(tài)。 測量方法：        1、數(shù)字萬用表二極管檔，測量輸入側(cè)正向壓降為1.2V，反向無窮大。輸出側(cè)正、反壓降或電阻值均接近無窮大；        2、指針表的x10k電阻檔，測其1、2腳，有明顯的正、反電阻差異，正向電阻約為幾十kΩ，反向電阻無窮大；3、4腳正、反向電阻無窮大；       3、兩表測量法     用指針式萬用表的x10電阻檔（能提供15V或9V、幾十uA的電流輸出），正向接通1、2腳（黑筆搭1腳），用另一表的電阻檔用1k測量3、4腳的電阻值，當(dāng)1、2腳表筆接入時(shí)，3、4腳之間呈現(xiàn)2kΩ左右的電阻值，脫開1、2腳的表筆，3、4腳間電阻為無窮大。       4、可用一個(gè)直流電源串入電阻，將輸入電流限制在10mA以內(nèi)。輸入電路接通時(shí)，3、4腳電阻為通路狀態(tài)，輸入電路開路時(shí)，3、4腳電阻值無窮大。 3、4兩種測量方法比較準(zhǔn)確，如用同型號光耦器件相比較，甚至可檢測出失效器件（如輸出測電阻過大）；     在實(shí)際檢修中，離線電阻測量不是很方便，上電檢測則較為方便和準(zhǔn)確。要采取措施，將輸入側(cè)電路變動一下，根據(jù)輸出測產(chǎn)生的相應(yīng)的變化（或無變化），測量判斷該器件的好壞。即打破故障電路中的“平衡狀態(tài)”。使之出現(xiàn)“暫態(tài)失衡”。從而將故障原因暴露出來。光耦器件的輸入、輸出側(cè)在電路中串有限流電阻。在上電檢測中?？捎脺p?。ú⒙?lián)）電阻，和加大電阻的方法（將其開路）等方法，配合輸出側(cè)的電壓檢測，判斷光藕器件的好壞。部分電路路中，甚至可用直接短接或開路輸入側(cè)、輸出側(cè)。來檢測和觀察電路的動態(tài)變化。利于判斷故障區(qū)域和檢修工作的開展。       測量時(shí)的注意事項(xiàng)：光耦器件的一側(cè)可能與“強(qiáng)電”有直接聯(lián)系。觸及會有觸電危險(xiǎn)；建議維修過程中為機(jī)器提供隔離電源！       第二種類型的光電耦合器(6N137)，輸入端工作壓降約為1.5V左右，但輸入、輸出最大電流僅為mA級，只起到對較高頻率信號的傳輸作用，電路本身不具備電流驅(qū)動能力，可用于對MHZ級信號進(jìn)行有效的傳輸。同第一類光耦器件一樣，對輸入電壓／電流有極性要求。當(dāng)形成正向電流通路時(shí)，輸出側(cè)兩引腳呈現(xiàn)通路狀態(tài)，正向電流小于一定值或承受一定反向電壓時(shí)，輸出側(cè)兩引腳之間為開路狀態(tài)。       此種類型光耦器件的構(gòu)成電路，同第一類光耦器件構(gòu)成的電路形式相類似，但電路傳輸?shù)男盘栴l率較高。其測量與檢查方法也基本上是相似的。如果說第一類光耦為低速和普通光耦，那么第二類光耦合器，可稱之為高速光耦，二者的區(qū)別，只是對信號響應(yīng)速度的不同，在電路形式上則是相同的。       在線測量:       1、可用短接或開路2、3輸入腳，同時(shí)測量輸出6、5腳的電壓變化；        2、減小或加大輸入腳外接電阻，測量輸出腳電壓有無相應(yīng)變化；       3、從+5V供電或其它供電串限流電阻引入到輸入腳，檢測輸出腳電壓有無相應(yīng)變化。       第三類光耦器件線性光耦，是光電耦合器中一種比較特殊的器件了。       1、線性光耦的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；其輸入、輸出側(cè)電路，不再像第一類光耦器件一樣，二極管／三極管的簡單電路，而是內(nèi)含放大器，并有各自獨(dú)立的供電回路；沒有信號輸入極性要求，只將輸入信號幅度進(jìn)行線性放大。       2、輸入側(cè)信號輸入端，不再呈現(xiàn)發(fā)光二極管的正、反向特性，或許我們完全可以將兩個(gè)信號輸入端看作是運(yùn)算放大器的兩個(gè)輸入端子--輸入阻抗非常高，不再吸取信號源電流；能用作微弱電壓信號的輸入和放大；能對差分信號有極高的放大能力，對共模信號有一定的抑制能力；        3、輸出側(cè)電路，為差分信號輸出模式，便于與后級放大器連接，將信號作進(jìn)一步處理。