ABB機器人DCS400線路板的電路原理

　　1、DCS400直流調速器電源/驅動板電路原理分析 DCS400直流調速器電源/驅動板包括電樞主電路、勵磁輸出電路、開關電源電路、末級觸發電路等組成。 

        DCS400直流調速器電樞主電路、勵磁主電路

　　電樞主電路為三相全控橋的典型結構，由三只雙單向晶閘管模塊組成，在電源輸入側與整流正、負輸出端之間，并聯了R、C串聯尖波電壓吸收網絡，以消除由電網進入的有害電壓毛刺。用TA1、TA2兩只電流互感器采集三相電流信號，送后級CPU主板，以形成電流環閉環控制和取出過流保護信號。在整流輸出電壓正端串接FLT分流器，供外接電流表，顯示運行工作電流。晶閘管模塊散熱風機的供電由X99端子引入AC220V電源。

　　DCS400直流調速器的勵磁主電路與其它直流調速器的有所不同，采用了斬波電路，將三相整流所得的六脈波電壓，經IGBT斬波，后級L、C電路濾波，形成較為平滑和穩定（質量較高）的直流可調電壓，也因為采用斬波電路，電路的調壓范圍變寬，無須對輸入電源電壓（AC220和AC380V）進行切換輸入，而是直接輸入三相380V電源。IGBT控制信號為調寬脈沖，根據參數設置要求，可設置最大輸出直流電壓值。勵磁主電路采用模塊式封裝，內含三相橋式整流電路、IBGT開關管等功率器件，M、E引出端子可串接電抗器或予以短接。IGBT所需的脈寬調整信號由勵磁觸發板提供。

　　IGBT輸出的PWM電壓，經1800uF電容和L1濾波，供直流電機的勵磁繞組，在勵磁電源上還并接了一個模塊式勵磁過壓保護組件，將勵磁電路化簡如下，看一下過壓保護組件的動作過程：

　　圖中VT1為開關管，L2為勵磁線圈，D2為續流二極管，D、C1、L1為電源的整流濾波電路。DW1、VT2、C2、R1構成過壓保護電路。當整流電壓中的尖峰電壓值到達穩壓管DW1擊穿電壓值時，DW1反向擊穿導通，觸發晶閘管VT2導通，電壓峰值分量為C2充電所吸收。當C2上電壓建立，其充電電流逐漸減小，至小于晶閘管的擎住電流值以后，VT2自行關斷，C2上所充電荷經R1泄放掉，為下一次的充電做好準備。實際電路電容充電回路串入了S20k385壓敏電阻，當VT2陽極、陰極間的電壓差小于390V左右時，壓敏電阻出離擊穿區，VT2失去導通條件（壓敏電阻的“高阻值常態”下的流通電流小于晶閘管VT2的“擎住電流”）而關斷，C2的充電被提前中止，使過壓保護電路有選擇性地只對超過390V以上的電壓尖刺部分進行吸收，由電容C2存儲，進而由電阻R1所消耗。 從電抗（濾波）器L1上并聯的線圈的感應電壓（勵磁電流檢測信號1）經X11端子的1、3腳引入前級勵磁電流控制信號，X11端子的2腳（從CPU主板來）輸入的勵磁電流給定信號，合成為“新的”勵磁電流控制信號，進入后級控制電路,形成電流環控制信號。從L71電流互感器取得的感應電流信號（勵磁電流檢測信號2）經L71端子也引入到前級勵磁電流控制電路，形成過勵磁的欠電流或過電流故障保護信號。