变频器电路中的光电耦合器测量与检测

        在变频器电路中，经常用到的光电耦合器件，有三种类型：         1、第一种为三极管型光电耦合器，如PC816、pC817，常用于开关电源电路的输出电压采样和误差电压放大电路，也应用于变频器控制端子的数字信号输入回路。结构最为简单，输入侧由一只发光二极管，输出侧由一只光敏三极管构成，主要用于对开关量信号的隔离与传输；        2、第二种为集成电路型光电耦合器，如6N137、hcpl2601等，输入侧发光管采用了延迟效应低微的新型发光材料，输出侧为门电路和肖基特晶体管构成，使工作性能大为提高。其频率响应速度比三极管型光电耦合器大为提高，在变频器的故障检测电路和开关电源电路中也有应用；        3、第三种为线性光电耦合器，如A7840。结构与性能与前两种光耦器件大有不同。在电路中主要用于对mV级微弱的模拟信号进行线性传输，在变频器电路中，往往用于输出电流的采样与放大处理、主回路直流电压的采样与放大处理。        第一种类型的光电耦合器，输入端工作压降约为1.2V，最大电流50mA，典型应用值为10mA；输出最大电流1A左右，因而可直接驱动小型继电器，输出饱合压降小于0.4V。可用于几十KHZ较低频率信号和直流信号的传输。对输入电压／电流有极性要求。当形成正向电流通路时，输出侧两引脚呈现通路状态，正向电流小于一定值或承受一定反向电压时，输出侧两引脚之间为开路状态。 测量方法：        1、数字万用表二极管档，测量输入侧正向压降为1.2V，反向无穷大。输出侧正、反压降或电阻值均接近无穷大；        2、指针表的x10k电阻档，测其1、2脚，有明显的正、反电阻差异，正向电阻约为几十kΩ，反向电阻无穷大；3、4脚正、反向电阻无穷大；       3、两表测量法     用指针式万用表的x10电阻档（能提供15V或9V、几十uA的电流输出），正向接通1、2脚（黑笔搭1脚），用另一表的电阻档用1k测量3、4脚的电阻值，当1、2脚表笔接入时，3、4脚之间呈现2kΩ左右的电阻值，脱开1、2脚的表笔，3、4脚间电阻为无穷大。       4、可用一个直流电源串入电阻，将输入电流限制在10mA以内。输入电路接通时，3、4脚电阻为通路状态，输入电路开路时，3、4脚电阻值无穷大。 3、4两种测量方法比较准确，如用同型号光耦器件相比较，甚至可检测出失效器件（如输出测电阻过大）；     在实际检修中，离线电阻测量不是很方便，上电检测则较为方便和准确。要采取措施，将输入侧电路变动一下，根据输出测产生的相应的变化（或无变化），测量判断该器件的好坏。即打破故障电路中的“平衡状态”。使之出现“暂态失衡”。从而将故障原因暴露出来。光耦器件的输入、输出侧在电路中串有限流电阻。在上电检测中。可用减小（并联）电阻，和加大电阻的方法（将其开路）等方法，配合输出侧的电压检测，判断光藕器件的好坏。部分电路路中，甚至可用直接短接或开路输入侧、输出侧。来检测和观察电路的动态变化。利于判断故障区域和检修工作的开展。       测量时的注意事项：光耦器件的一侧可能与“强电”有直接联系。触及会有触电危险；建议维修过程中为机器提供隔离电源！       第二种类型的光电耦合器(6N137)，输入端工作压降约为1.5V左右，但输入、输出最大电流仅为mA级，只起到对较高频率信号的传输作用，电路本身不具备电流驱动能力，可用于对MHZ级信号进行有效的传输。同第一类光耦器件一样，对输入电压／电流有极性要求。当形成正向电流通路时，输出侧两引脚呈现通路状态，正向电流小于一定值或承受一定反向电压时，输出侧两引脚之间为开路状态。       此种类型光耦器件的构成电路，同第一类光耦器件构成的电路形式相类似，但电路传输的信号频率较高。其测量与检查方法也基本上是相似的。如果说第一类光耦为低速和普通光耦，那么第二类光耦合器，可称之为高速光耦，二者的区别，只是对信号响应速度的不同，在电路形式上则是相同的。       在线测量:       1、可用短接或开路2、3输入脚，同时测量输出6、5脚的电压变化；        2、减小或加大输入脚外接电阻，测量输出脚电压有无相应变化；       3、从+5V供电或其它供电串限流电阻引入到输入脚，检测输出脚电压有无相应变化。       第三类光耦器件线性光耦，是光电耦合器中一种比较特殊的器件了。       1、线性光耦的结构特点；其输入、输出侧电路，不再像第一类光耦器件一样，二极管／三极管的简单电路，而是内含放大器，并有各自独立的供电回路；没有信号输入极性要求，只将输入信号幅度进行线性放大。       2、输入侧信号输入端，不再呈现发光二极管的正、反向特性，或许我们完全可以将两个信号输入端看作是运算放大器的两个输入端子--输入阻抗非常高，不再吸取信号源电流；能用作微弱电压信号的输入和放大；能对差分信号有极高的放大能力，对共模信号有一定的抑制能力；        3、输出侧电路，为差分信号输出模式，便于与后级放大器连接，将信号作进一步处理。