2022年变频器CPU主板电路之一 .pdf

《2022年变频器CPU主板电路之一 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年变频器CPU主板电路之一 .pdf（4页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、1 变频器 CPU 主板电路之一 CPU的基本电路+5V751R58103R57 512TR7+5VLA-301VBR51 431LED2LED3LED1R45 431R50 431R52 431R47 431+5V+5VLA-301VBLA-301VBR49 431R46 431R48 431R56103R55 512R54103R53 512TR6TR5R39SW1A2/P1.2 24MODESETRUNSTOP103x6R40VF0COMTROL B/KE66M 118C UK001R41R42R43R44SW2SW3SW4SW5SW6A3/P1.3 25 A4/P1.4 26A5/P1

2、.5 27A6/P1.6 28A7/P1.7 29A13/P2.5 36A8/P20 31A9/P21 32D7/P3.7 20A15/P2.7 38A10/P2.2 33A11/P2.3 34A12/P2.4 35A14/P2.6 37D6/P3.6 19D5/P3.5 18R35C14R25151C15XTALD16k2IVcc21Vcc53AVcc67Vss12Vss30Vss50C3651 EXTAL52 XTALR24105C448 RES66 P7.7/AN7R91 103R89102R90IC1:H8/33072L1HD6433037F 18M93 JAPANAVss58VccR

3、EG178LR05C2C5C3+C6C12 C13C341234556 P6.5/WR 54 P6.3/AS 55 P6.4/RDR2443 P6D/WAIT1031L56R 245WIC2+5V103R232367845+5V图 1：松下 VFO 220V 0.4kW 变频器 CPU主板电路之一：CPU的基本电路在对 CPU 电路的检修中，有人提出过 CPU 工作的三要素。 三要素：供电电源，提供时钟脉冲的晶振电路、上电瞬间提供复位脉冲的复位电路。三要素提供了CPU 正常工作最基本的三大条件，三要素的具备，说明不管其它外围电路是否正常，但 CPU 本身（内部程序）可以运行了，可以干一些，比如

4、开机自检，相应的故障报警等的活儿了。此后，陆续有人提出， CPU工作的第四要素： CPU 的按键电路、 I/O 口指令输入电路等； CPU 工作的五要素，如外挂存储器的工作状态，由此延伸出CPU 正常工作的六要素、七要素，乃至八要素。如以系统眼光来看，任一个故障环节的出现，都会使 CPU 的工作过程嵌定于某一状态下，阻断了正常运行的进程， 则满足CPU CPU 主板正常工作的要素，又何止几十种！从变频器本身的工作特点出发，从满足检修的条件来看， 图 1 电路，包括了CPU 供电电源电路、晶振电路、复位电路、操作显示面板的按键操作电路、显示电路工作状态和参数值的显示电路，应该可以称之为CPU的基

5、本工作电路了。供电电路：CPU 的供电电源为直流5V，由变频器的开关电源电路供给， 具有较好的稳定名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 2 度。但本电路，是由开关电源来的直流电源，再经稳压电路处理，才进入CPU供电引脚的。 CPU本身对供电的要求也较为苛刻，要求供电在+5V5% 以内，偏高或偏低都会造成工作失常。 为避免数字与模拟信号的相互串扰，往往将两种电路的供电电源独立引入，CPU 内部数字电路供电端一般标注为VD

6、D （正供电端）、VSS （负供电端），模拟电路的供电端一般标注为Vcc（正供电端）、GND （负供电端） ，因而 CPU的供电脚不会是两个脚，再加上CPU的一些端子直接接入 +5V或供电地端，实际接入供电的引脚，有的多达十几个。本电路IC1 的 21、53 脚为（数字）供电的正电源端，30、50 脚为（数字）供电负端。而58、67 为模拟电路供电正端，标注为AVcc、AVss，加“ A”字表明为模拟供电电源引入端。复位电路：所谓复位，是指对 CPU 的初始化操作， 清除内部程序计数器、 指令寄存器内容，以便为 CPU 转入正常工作，做好准备。复位也是一个上电过程的确认，说明供电条件已经建立。

7、 早期的变频器产品， 还具有手动复位功能， 除对系统进行初始化以外， 当程序运行出错或操作错误使程序运行被“卡死”程序进行死循环时，为解除此种状态，也需实施复位操作，以重新启动程序运行。复位电压：上电瞬间为低电平，经s 级延时后，上升为 +5V高电平，可认为上电瞬间的一个低脉冲电压信号；当需用高电平复位信号时， 则上电瞬间为高电平，经 s 级延时后，恢复为0V 低电平，可认为上电瞬间的一个高脉冲电压信号。电路图中 CPU 的 48 脚为复位脉冲引入脚，工作方式为上电自动复位，复位信号是低电平复位信号有效。当此端子标注字母RES （或 RETST ）上方不带横杠时，为高电平复位信号有效。本机电路

8、，则为低电平复位信号有效。本电路 CPU的稳压供电和低电平复位脉冲的提供均由五线端元件78LR05提供。五线端 78L05 是一个带复位信号输出端的5V 电压的稳压 IC，输出两路 5V电压，第一路提供 +5V 供电电源，第二路由内部延时电路提供一个经延时的5V电压信号，输入到CPU 的 48 复位脚。复位电路的常见形式还有以下几种：RSTVDDCPU+5V+1kRVSS22uFCRSTVDDCPU+5V+1kR1VSS22uFC200RR2SWRSTVDDCPU+5V+10kRVSS2.2uFCRSTVDDCPUVSS+5V680RR14VDW27kR210kR39012Q1(2)(1)(3

9、)(4)图 2 复位电路的其它电路形式名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 3 上图（ 1） 、 （2）电路为低电平复位脉冲形成电路。 （1）电路为 R 、C 延时电路，在上电瞬间，因电容C两端电位不能突变， C上正端电压由零逐渐升高，经20 s 延时后到达 +5V高电平。当此充电电压升高到一定值时，CPU进入程序复位状态，开始寄存器清零，系统自检等工作； （2）电路利用三极管 Q1的导通延时，来提供上电期间的一个低电

10、平的复位信号输入。因+5V电源输出端接有大容量的滤波电容，因电容的充电造成+5V形成的延迟。上电期间， +5V电压逐渐建立，在未达到 4V以上时，稳压二极管DW 呈开路状态，三极管Q1因无基极偏流通路而截止，CPU 复位端为 R3引入的低电平；当电压上升到 4V以上时，DW 击穿导通，形成 Q1的基极偏流， Q1饱合导通，将复位端引入+5V高电平，复位过程结束。上图（ 3） 、 （4）电路为高电平复位脉冲形成电路。 （3）电路出为 R、C延时电路，上电瞬间， C的充电电流使 RST输入端产生一个高电平电压跳变，随充电过程的进行， RST端子上电压逐渐降低，约20 s 后，RST复位信号输入端变

11、为OV地电平，复位过程结束； （4）电路，在（ 3）电路的基础上，增加了SW 、R2手动复位电路，在变频器运行过程中， 若因某种原因出现故障锁定或 “程序死机”现象时，可按动一次SW 按键，实施人工强制复位。晶振电路：晶振电路用于产生 CPU 工作所需的时钟脉冲。CPU 本身为一个同步时序电路，电路应在时钟信号控制下按时序进行工作，犹如部队行军， 须按口令进行才能不乱套。在 CPU 晶振引脚内部，有一个高增益放大器，与外接晶振元件一起，构成了一个振荡器电路， 产生振荡信号， 再经分频后作为时钟信号。 晶振引脚一般标注为 XTAL1 （X1） 、XTAL2 （X2） ，外接晶振元件和两只小容量电

12、路。早期产品有外接陶瓷谐振器的，后期产品则大多采用晶振元件。晶振选用为4 MHz 、6 MHz 、12MHz 、 16MHz 、 20MHz 振荡频率的，随 CPU 工作速度的不同，而不同。以采用 16MHz的为多。两只小容量瓷片电容的取值一般为30PF或 22PF 。 CPU 外接晶振电路的常见形式：XTALCPUEXTALR1105R215116MHzC130PC230PXTAL2CPUXTAL120MHzC130PC230PXTAL2CPUXTAL1Nc外部时钟信号(1)(2)(3)图 3 晶振电路的其它电路形式因 CPU型号的不同和振荡元件的差异，CPU 外接晶振电路也有所不同。另，名

13、师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 4 极少数变频器产品， 采用双 CPU 控制，由专用时钟信号发生器， 直接输出振荡信号给 CPU ，如图 7-3（3）电路。CPU 的外存储器电路：与 CPU 的 43、54、55、56 脚相连的为外接存储器（ L56R 245W）8 脚 IC元件。四路信号的传输均为低电平有效模式。55、56 脚为读写选通信号，另两脚则传输串行数据信号和时钟脉冲信号。CPU 内部已设置有只读存储器R

14、OM，这种存储器数据是固定的，用来存放工厂程序，出厂时已固化在ROM 中。此类程序无法改写，但断电也不会消失；CPU 内部还有另一类存储器，称为随机存储器RAM ，这类存储器可读可写，但断电后数据即行消失。 RAM 用于处理一些“暂时应用”的数据，用于运行中的数据暂存，数据的写入和读出。以上两类存储器又可称为“内存”。第三类存储器，为 EEPROM 电可编程读写存储器，当电源掉电后，可保存数据，同时又可用电擦除改写内部内容。 该类存储器又称为外部存储器， 用于存入用户控制程序，如控制参数的更改与储存。变频器CPU 电路中常用 EEPROM 存储器，一般为 8脚贴片封装， 5V 单电源供电。操作

15、显示面板电路：图 1 右侧电路即为操作面板的显示电路，右下侧为按键信号输入电路， 按键电路接成矩阵电路， 对按键信号的读取一般采用循环扫描方式，以判断是哪个按键按下。按键电路， 除供用户用作参数修改和设置外，还可实现与控制端子一样的功能用于变频器的启、 停操作，故障复位操作等。 右上侧电路为显示电路，小功率和经济型机型， 操作显示面板多采用本电路。而在通用机型中， 操作显示面板，内含 CPU 控制，作为一个独立器件，与CPU 进行三线式通讯。显示电路： LED1、LED2、LED3 三只数码显示器为共阳极接线方式，采用动态扫描的方法进行显示。 LED 显示器由 7 个发光二极管组成， 也称为七段 LED显示器。此外，还有一只圆点型发光二极管，供显示小数点。CPU 的内部驱动电路，输出脉冲式工作电流， 对显示器的发光实施段控和位控。数码显示器直接由 CPU 引脚驱动，无外置驱动电路。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -