变频器中的光耦类型和检测

在变频器电路中，经常用到的光电耦合器件，有三种类型：

1、一种为三极管型光电耦合器，如PC816、PC817、4N35等，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进回路。结构最为简单，输进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，输进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，使工作性能大为进步。其频率响应速度比三极管型光电耦合器大为进步，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。

第一类光耦器件的丈量与在线检测：

    第一类型的光电耦合器，输进端工作压降约为1.2V，输进最大电流50mA，典型应用值为10 mA；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。对输进电压/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。

丈量方法：

数字表二极管档，丈量输进侧正向压降为1.2V，反向无穷大。输出侧正、反压降或电阻值均接近无穷大；

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；

两表丈量法。用指针式万用表的x10k电阻档（能提供15V 或9V、几十μA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x1k丈量3、4脚的电阻值，当1、2脚表笔接进时，3、4脚之间呈现20kΩ左右的电阻值，脱开1、2脚的表笔，3、4脚间电阻为无穷大。

可用一个直流电源串进电阻，将输进电流限制在10mA以内。输进电路接通时，3、4脚电阻为通路状态，输进电路开路时，3、4脚电阻值无穷大。

3、4种丈量方法比较正确，如用同型号光耦器件相比较，甚至可检测出失效器件（如输出侧电阻过大）。

上述丈量是新器件装机前的必要过程。对上线不便丈量的情况下，必要时也可将器件从电路中拆下，离线丈量，进一步判定器件的好坏。

    在实际检验中，离线电阻丈量不是很便利，上电检测则较为方便和正确。要采取措施，将输进侧电路变动一下，根据输出侧产生的相应的变化（或无变化），丈量判定该器件的好坏。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。光耦器件的输进、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，判定光耦器件的好坏。部分电路中，甚至可用直接短接或开路输进侧、输出侧，来检测和观察电路的动态变化，利于判定故障区域和检验工作的开展。

丈量时的留意事项：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！

 光电耦合器在线检测示意图

    电路，为变频器控制端子电路的数字信号输进电路，当正转端子FWD与公共端子COM短接时，PC817的1、2脚之间的电压由0V变为1.2V，4脚电压由5V变为0V。同理，当控制端子呈开路状态时，PC817的1、2脚之间电压为0V，而3、4脚之间电压为5V。图（1）电路可以看出光耦器件的各脚电压值，故障或正常状态丈量输进、输出脚电压即可得出判定。

    电路，丈量1、2之间为0.7V（交流信号均匀值），3、4脚之间为3V ，说明光电耦合器有了输进信号，但光耦器件本身是否正常？用金属镊子短接PC817的1、2脚，丈量4脚的电压由原3V上升为5V（或有明显上升），说明光耦器件是好的。若电压不变，说明光耦损坏。