詳析OC報警及報警屏蔽方法(PC929)

我們先看一下OC故障的生成機製，再進而找到屏蔽OC故障的方法。
OC信號的特性：
由PC929內部的IGBT保護電路的電路特性可知，IGBT保護電路可等效為2輸入端與門電路，邏輯關係式為AB=Y。在A、B端兩路輸入信號均為高電平時，輸出端Y端為高電平時，輸出OC信號。
OC信號的生成條件：
1）驅動IC處於脈衝傳輸狀態，有正常脈衝信號輸入，輸入端11腳也有正常脈衝信號輸出；2）OC故障檢測信號輸入端9腳同時為高電平。滿足內部IGBT保護電路的OC信號輸出動作條件，從8腳輸出OC信號。

圖1 屏蔽OC故障報警示意圖
OC信號的“瞬態”特性：
PC929的輸出OC信號，經光耦合器進行光電轉換和隔離後，傳輸至MCU主板電路，MCU接受OC信號後，判斷IGBT出現嚴重過載故障，故停止脈衝信號的傳輸，同時在操作顯示麵板給出OC故障報警（顯示OC或SC故障代碼）；隨後，PC929內部IGBT保護電路因A端信號為低電平，AB=Y的邏輯關係不再成立，OC信號隨之消失。
這說明PC929輸出的OC信號是一個“瞬態信號”，不是在故障發生後一直“保持住”的。當變頻器實施OC報警、停機保護動作後，我們在驅動電路（參見圖1）PC929的8腳或PC2的輸出端4腳，並不能檢測到OC信號——OC信號輸出時（PC1的8腳）表現為-9V*低電平和（PC2的4腳）0V低電平，此時驅動IC的報警過程“實際上”已經結束。
變頻器說明書以對OC故障的注釋：
過電流，變頻器輸出電流超額定值的200%；變頻器輸出側（負載）短路；功率模塊短路。但一般對驅動電路異常所致的OC故障、電流互感器檢測電路異常誤報OC故障，未予提示。
OC信號的兩個來源：
通常，OC報警的信號來源有兩個：1）驅動IC報警，一般起動過程中，檢測到IGBT的嚴重過流（過電流為額定工作電流1.5~2倍以上）狀態時，輸出OC信號；2）電流檢測電路（指係由輸出電流互感器采樣的電流信號）報出的OC信號。在停機狀態，因電流檢測電路本身故障（如電流互感器損壞）產生誤報警信號，在運行狀態，嚴重過流或三相電流嚴重不平衡時，報出OC信號。那麼OC故障報警時，首先應區分是驅動IC電路報警還是電流檢測電路報警。一般來說，驅動IC電路比較好找，電路麵積大較顯眼，且易於采取報警屏蔽措施；電流檢測電路往往集中於MCU主板，查找比較費力，屏蔽其信號也比較困難。因而經常采取先排除動IC報OC故障的可能，再檢修電流檢測電路的方法，找到OC報警信號來源。若解除驅動IC的OC報警後，變頻器顯示與操作均正常，說明OC故障由動IC報出，須檢查逆變電路及驅動電路本身的故障。若變頻器仍報OC故障，則應檢查電流檢測電路。
那麼怎麼知道是驅動IC報出了OC信號呢？當將某路驅動IC電路的OC報警信號屏蔽，使其不再滿足OC報警條件，變頻器隨之不再報出OC故障，說明OC故障即是由該路驅動IC電路所報出。
OC報警的原因：
1）驅動供電的帶載能力差，使IGBT的導通管壓降增大；2）驅動IC或外接功率大器不良，驅動能力變差，使IGBT欠激勵導通電阻變大； 3）IGBT損壞或性能變差，導通通電阻變大； 4）驅動IC電路誤報警。
錯誤的OC報警：
PC929內部IGBT管壓降檢測電路本身異常，則會使PC929在變頻器上電後即誤報OC故障，而且這個錯誤的報警狀態是可以檢測到的。如8腳內部晶體管V3出現短路故障，則上電後，則變頻器上電後，光耦合器PC2即產生輸入電流，輸出端4腳變為0V低電平，向MCU報出OC故障；
OC報警失效：
PC929外部IGBT管壓降檢測電路本身異常，如二極管D1斷路，對IGBT導通管壓降檢測失效，則在故障時不能完成正常檢測與報警任務，可能會造成IGBT的過電流而損壞。
要想暫時解除驅動電路的OC信號報警，基本方法有3個：
1）切斷OC輸出信號的傳輸
暫時短接光耦合器PC2的輸入端1、2腳，使PC2停止信號輸出；將R11與電路暫時脫開（焊脫），使PC2失去輸入電流停止報警工作；將PC929的OC報警信號輸出端8腳暫時與電路板脫開；將PC2的信號輸出端4腳脫開。
2）切斷IGBT管壓降檢測信號輸入電路
將R7、或D3暫時焊開，使IGBT檢測輸入信號回路中斷，強製內部IGBT保護電路不動作。
3）“人為生成IGBT正常開通信號”
a、將圖1中的a、b點用短接，即將二極管D1的負極與驅動供電的0V*點短接，相當於將所驅動IGBT的C、E極短接，使c點電位變為0V*低電平，滿足PC929內部IGBT保護電路對“IGBT正常開通”檢測信號輸入的要求；
b、將圖1中的c點與供電-9V*點短接，使 PC929的9腳輸入信號保持為低電平，滿足正常檢測信號的輸入要求。
c、短接二極管D2，將PC929的9腳輸入信號鉗位為低電平，“取消”IGBT保護電路對IGBT的“故障檢測權力”，PC929不會再報OC故障。
d、小功率變頻器，如果一體化功率模塊已脫離電路板，也可以將主端子U、N端暫時短接，達到屏蔽OC報警信號的目的。
信號屏蔽方法有多種，都能達到解除OC報警的要求，可據操作方便等具體情況而實施。作者本人習慣於采用“人為生成IGBT正常開通信號”的方法，不需要將元件焊離電路，方法簡便。使MCU主板和驅動電路均處於脈衝信號的正常傳輸狀態，以便於對驅動電路的檢修。
注意：檢修完畢後，一定要將“暫時短接線”解除，恢複原電路狀態；使用“短接方法”，應在電路無短路故障的危險——隻在信號回路進行，確保無短路電流產生——的情況下進行。