硬件设计参考之——PLC电路图

接线图 2023年12月31日 18:33 218 admin

硬件设计参考之——PLC电路图第1张

1、数字量输入部分

硬件设计参考之——PLC电路图第2张

2、数字量输出部分

硬件设计参考之——PLC电路图第3张

3、CPU主控部分

硬件设计参考之——PLC电路图第4张

4、整流、滤波、电源及电压检测电路

硬件设计参考之——PLC电路图第5张

1. 整流滤波部分电路

三相220V电压由端子J3的T、S、R引入，加至整流模块D55（SKD25-08）的交流输入端，在输出端得到直流电压，RV1是压敏电阻，当整流电压超过额定电压385V时，压敏电阻呈短路状态，短路的大电流会引起前级空开跳闸，从而保护后级电路不受高压损坏。整流后的电压通过负温度系数热敏电阻RT5、RT6给滤波电容C133、C163充电。负温度系数热敏电阻的特点是：自身温度越高，阻值越低，因为这个特点，变频器刚上电瞬间，RT5、RT6处于冷态，阻值相对较大，限制了初始充电电流大小，从而避免了大电流对电路的冲击。

2. 直流电压检测部分电路

电阻R81、R65、R51、R77、R71、R52、R62、R39、R40组成串联分压电路，从电阻上分得的电压分别加到U15（TL084）的三个运放组成的射极跟随器的同向输入端，在各自的输出端得到跟输入端相同的电压（输出电压的驱动能力得到加强）。U13（LM339）是4个比较器芯片，因为是集电集开路输出形式，所以输出端都接有上接电阻，这几组比较器的比较参考电压由Q1（TL431）组成的高精度稳压电路提供，调整电位器R9可以调节参考电压的大小，此电路中参考电压是6.74V。如果直流母线上的电压变化，势必使比较器的输入电压变化，当其变化到超过6.74V的比较值时，则各比较器输出电平翻转，母线电压过低则驱动光耦U1（TLP181）输出低电平，CPU接收这个信号后报电压低故障。母线电压过高则U10（TL082）的第7脚输出高电平，通过模拟开关U73（DG418）从其第8脚输出高电平，从而驱动刹车电路，同时LED DS7点亮指示刹车电路动作。由整流二极管D5、D6、D7、D18、D19、D20组成的整流电路输出脉动直流电，其后级的检测电路可对交流电压过低的情况进行实时检测，检测报警信号也通过光耦U1输出。

3. 电源电路

U62（VIPER100SP）是内部带场效应管的开关电源控制芯片。母线电压+VPW通过保险F1加到开关变压器T1的第2脚，T1的第1脚和第2脚是初级线圈，U62内部集成了特别的启动电路，电路启动后，T1次级3、4、5脚输出的感应脉冲经整流滤波后得到电压检测电路所需的正负电压，正电压也同时提供给U62以维持其工作。T1其它次级输出的感应脉冲经整流滤波后分别供应U、V、W三相上桥光耦驱动所需电压（+VHU，0VHU）（+VHV，0VHV）（+VHW，0VHW），还有其它控制电路所需电压（+VSI，0VSI，-VSI）。芯片U56（LM2575S-ADJ）是一个PWM开关式输出稳压芯片，将+VSI电压降压并稳定为5V（+VSI5）供给CPU等芯片所需电路。

5、模块输出、电流检测、刹车电路

硬件设计参考之——PLC电路图第6张

Q12~Q17（20N60B3D）是驱动输出的六个IGBT管，IGBT的前级驱动三路上桥电路是相同的，三路下桥电路也是相同的。我们看到每一个IGBT的G极和E极都并了两个相对而接的18V稳压二极管，这是为了保护G、E之间的正向或反向电压不致过高而设的，它们将电压箝位在约18.6V。从控制板上输出的六路驱动信号UHC、VHC、WHC、ULC、VLC、WLC通过光耦TLP250来隔离驱动后级电路。电流感应线圈T2、T3感应直流母线上电流的大小，电流越大，线圈上感应出来的电压越高，这个电压太高时会触发比较器LM393翻转输出低电平信号，这个信号再传给控制板，控制板会报过流故障。另外在马达输出线的U相和V相设有霍尔检测电路，霍尔传感器感应的电压+CTIU和+CTIV输出至控制板，控制板经过处理和运算就可以知道实际输出电流、电压的情况，并可判断有否缺相等。图纸中上部分电路是刹车电路，当刹车信号BRK变为高电平后，会使得IGBT Q8（12N60C3）导通，从而将功率消耗在接在J10和J11端子之间的刹车电阻上。

6、SPWM驱动波形生成部分

硬件设计参考之——PLC电路图第7张