某型三相中频电源的原理分析及故障修理

某型三相中频电源为某船供电的重要设备。其作为NF系列方位水平仪的系统电源，具有波形失真率小，输出电压稳定，故障率低等特点。三相380V/50Hz电网电压加到输入变压器初级，经降压、整流、滤波变成直流电压U1；U1经逆变器逆变成交流电压U2；U2经LC低通滤波器滤波后，就输出所需要的110 V、500 Hz的正弦波电压U0；U0经电压负反馈送回到逆变器作为逆变器中PWM电路的控制电压Uf；Uf的大小控制了逆变器输出电压的脉冲宽度，从而决定了输出电压U0的大小，这一闭环控制实现了输出电压U0的稳定。系统逆变器的工作频率是由高频晶振多级分频而来，保证了输出频率的稳定性；核心驱动器件IGBT模块具有低导通压降、高开关速度、低电压控制等优点，使逆变桥的逆变效率高；另外该型三相中频电源还具有欠压保护、输入过压保护、输出过压保护、模块过流保护等功能，可避免突发事件引起的故障，提高产品的可靠性。

1 系统操作要点

1) 开机。按下“通”按钮，听到“啪嗒”声，看到按钮发亮后松开手，电源进入开机状态，观察面板上各表头，输入电压应在380(+6%～-10%)V以内，输出电压在110 V±3%以内，频率应为(500±0.5)Hz。满足以上条件后才可按下供电按钮。

2)关机。当用电设备停止用电后,按下“关”按钮，听到“啪嗒”声并看到“通”按钮指示灯熄灭后松开手，完成关机操作。

2 系统电路板介绍及相关参数设定

该型三相中频电源内部包含3块电路板，分别为直流组件电路板、控制组件电路板和驱动组件电路板。其中直流组件电路板主要为系统提供直流电压，所有参数已经固化，不需要进行更改；驱动组件电路板完成IGBT驱动功能，其中包含6个参数设定电位计，分别是1RP1、1RP2、2RP1、2RP2、3RP1、3RP2，完成3组IGBT驱动模块的供电电压调节功能，本电路板要求通过这些电位计把驱动模块的电压调节为20 V。控制组件电路板完成频率信号的输出、输出电压的反馈控制及一些相应的保护功能，包含10个参数设定电位计，分别是RP1～RP10；其中RP1～RP3用来调节三相电压UA、UB、UC的平衡性；RP4和RP5配合调节该系统的输出负载能力；RP6调节三相整体电压高低；RP7调节系统输出限止电流值；RP8调节系统输出过压保护值；RP9调节系统输入过压保护值；RP10调节系统输入欠压保护值。

3 系统维护中发生的问题及解决办法

系统维护中发生的问题主要有：①系统上电后保险丝熔断，无法启动系统。检查系统输入变压器初级和次级线圈阻值、IGBT模块，发现IGBT模块一路输出控制短路。更换损坏IGBT(要求IGBT的驱动线紧紧地绞合在一起)。②系统上电后3相电压缺相；其中一相电压为其他两相电压一半左右。检查3组IGBT性能参数，驱动模块工作状况，驱动模块供电电压。 查出6组供电电压中，其中一组为0 V，更换损坏的稳压芯片和调节电位计。③系统上电后三项电压不平衡。用示波器查看电路板各控制部分波形。调节控制组件电路板上RP1～RP3电位计将系统三相电压调制平衡后，再调节RP6使输出电压满足要求。④系统上电时显示功能均正常，外围设备供电后，系统电压降压严重，且无法恢复。用示波器查看控制组件电路板N22A的5脚、9脚和12脚的电压波动情况。调节控制组件电路板上RP4和RP5电位计将系统输出负载能力调高。

三相中频电源的维修是一项精细的工作，要求维修者不仅要具有扎实的理论功底、熟练的操作技能，同时还要注重维修经验的积累，通过理论与实践相结合，更好的解决技术问题。

(海军大连地区装备修理监修室 朱贵平，韩志伟，

任 军，林华章 供稿)