主流變頻器廠商，大量用哪家的芯片元器件？

本次Big-Bit拆解的產(chǎn)品是一款來(lái)自于上海眾辰電子的高性能矢量變頻器，型號(hào)為Z8400-2R2G。Z8400系列變頻器產(chǎn)品相比基礎(chǔ)的 V/F 變頻器，在低頻扭矩和控制精度上表現(xiàn)更出色，它的元器件構(gòu)成也十分復(fù)雜。

接下來(lái)進(jìn)入本次Big-Bit拆解，一起探究這款變頻器產(chǎn)品內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)和元器件構(gòu)成。

眾辰變頻器產(chǎn)品介紹

以上是變頻器產(chǎn)品正面與側(cè)面的標(biāo)識(shí)特寫，從表示上可知這款變頻器產(chǎn)品的基本信息。

型號(hào)：Z8400-2R2G/3R7P

輸入：3PH 380V 50Hz/60Hz

輸出：3PH 380V G2.2/P3.7kW 5.0/9.0A

頻率范圍:0.1-320Hz

生產(chǎn)廠商：上海眾辰電子科技股份有限公司

根據(jù)標(biāo)識(shí)我們可以得知：

這款變頻器產(chǎn)品是眾辰電子的高性能矢量系列、雙功率規(guī)格型號(hào)變頻器——2R2G 代表 2.2kW 重載 (G型)，3R7P 代表 3.7kW 輕載 (P型)。 輸入模式下：需要接入三相電，額定電壓為380V，50Hz/60Hz可兼容全球主流電網(wǎng)頻率。

輸出模式下：需要接入三相電，額定電壓為380V。G型重載情況下，功率為2.2KW、額定電流5.0A;P型輕載情況下，功率為3.7KW、額定電流9.0A。

接下來(lái)進(jìn)入本次的Big-Bit拆解環(huán)節(jié)，看一下元器件。

眾辰變頻器產(chǎn)品拆解

扭下螺絲后拆解開(kāi)變頻器產(chǎn)品外殼。可以看到電路結(jié)構(gòu)呈兩層分布，每一層有一塊電路板。

這是一塊顯示按鍵板。量得尺寸為50.9mm×58.9mm。

這是一塊主控板。量的尺寸為114.9mm×127.3mm。

拆下散熱風(fēng)扇外殼后看到一個(gè)BLDC電機(jī)。

可以看到整個(gè)變頻器產(chǎn)品的電路結(jié)構(gòu)由三塊電路板組成，由于篇幅緣故，本次我們先看第一和第二塊電路板。另外兩塊電路板將在下期講解。

第一塊顯示按鍵板已知元器件如下：4個(gè)移位寄存器元器件。

移位寄存器元器件是來(lái)自元器件廠商安世半導(dǎo)體的74HC595D。

這款8位移位寄存器元器件支持2V至6V寬電壓工作，典型頻率達(dá)100MHz。在變頻器面板中，它利用串行轉(zhuǎn)并行功能實(shí)現(xiàn)有限MCU引腳對(duì)多位LED數(shù)碼管的掃描驅(qū)動(dòng)和按鍵擴(kuò)展，提升系統(tǒng)集成度 。

接下來(lái)看第二塊電路板。第二塊主控板上已知元器件如下：光耦元器件、電容元器件、緩沖器元器件、LDO芯片元器件、功率繼電器元器件、收發(fā)器元器件、運(yùn)算放大器元器件、比較器元器件、肖特基二極管元器件、微處理器監(jiān)控電路元器件、MCU元器件、反相器元器件、EEPROM存儲(chǔ)器元器件。

先看光耦元器件。光耦元器件來(lái)自兩個(gè)不同的元器件廠商。一種是廈門華聯(lián)電子的HPL6S135。

HPL6S135是高速邏輯門輸出光耦 ，在變頻器中起到隔離高壓強(qiáng)電、保護(hù)控制電路的核心功能 。其傳輸速率達(dá)1Mbit/s ，典型延遲僅0.2μs ，支持PWM信號(hào)精準(zhǔn)傳輸;具備15kV/μs的超強(qiáng)抗干擾能力(CMR)，確保變頻器在電磁復(fù)雜環(huán)境下穩(wěn)定工作。

另一種是來(lái)自元器件廠商Everlight Electronics(億光電子)的EL357N(C)(TA)-G。

EL357N是通用型晶體管光耦，在變頻器產(chǎn)品中負(fù)責(zé)低速信號(hào)隔離與反饋(如電源監(jiān)控)。它支持3750Vrms隔離電壓和80V耐壓，工作溫寬達(dá)110℃ 。雖速度(微秒級(jí)延遲)不及高速邏輯光耦，但其體積小巧、CTR分檔明確。

再看緩沖器元器件，緩沖器都來(lái)自元器件廠商無(wú)錫中微愛(ài)芯，不過(guò)是兩種不同型號(hào)的緩沖器元器件。第一種的型號(hào)是AiP74HCT244。

AiP74HCT244是八路三態(tài)輸出緩沖器 。關(guān)鍵參數(shù)：工作電壓4.5V-5.5V，輸入電平兼容TTL。變頻器中負(fù)責(zé)信號(hào)增強(qiáng)與電氣隔離：提高微處理器的驅(qū)動(dòng)能力，在多板通訊中通過(guò)三態(tài)功能控制數(shù)據(jù)流。

另一種緩沖器的型號(hào)是AiP74LVC244。

AiP74LVC244是八路三態(tài)緩沖器。關(guān)鍵參數(shù)：支持1.2V至3.6V寬電壓工作，具備5V容限輸入，傳輸延遲極低(3.3V下約4.1ns)。變頻器中負(fù)責(zé)邏輯電平匹配與信號(hào)增強(qiáng)：它將主控與外設(shè)間的異壓信號(hào)可靠轉(zhuǎn)換，并利用高驅(qū)動(dòng)電流增強(qiáng)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)男盘?hào)質(zhì)量。

LDO芯片是來(lái)自元器件廠商友順科技的LM317L。

LM317L是一款微功耗可調(diào)三端穩(wěn)壓器，主要負(fù)責(zé)變頻器內(nèi)部輔助電源的精密穩(wěn)壓(1.25V-37V)。它能提供100mA電流，并集成過(guò)熱與短路保護(hù)功能 。其電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，僅需兩個(gè)外部電阻即可精確設(shè)定電壓。

2個(gè)功率繼電器都是來(lái)自元器件廠商廈門宏發(fā)設(shè)備的HF33F。

HF33F是切換電流達(dá)10A的中功率繼電器 ，觸點(diǎn)耐壓250VAC/30VDC ，線圈與觸點(diǎn)間具備4000VAC高介質(zhì)耐壓 。在變頻器中負(fù)責(zé)邏輯切換與安全隔離，主要用于控制預(yù)充電回路切斷、故障報(bào)警輸出及風(fēng)機(jī)啟停，實(shí)現(xiàn)弱電對(duì)高壓強(qiáng)電的可靠驅(qū)動(dòng)與保護(hù) 。

收發(fā)器是來(lái)自元器件廠商芯力特的SIT3088E。

SIT3088E是14Mbps半雙工RS485收發(fā)器 ，支持3-5.5V供電及15kV靜電保護(hù) ，可掛載256個(gè)節(jié)點(diǎn) 。在變頻器電路中負(fù)責(zé)遠(yuǎn)距離可靠通信，將邏輯信號(hào)轉(zhuǎn)為抗干擾差分信號(hào)，實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)數(shù)據(jù)交換并防護(hù)過(guò)壓沖擊。

運(yùn)算放大器是來(lái)自元器件廠商德州儀器的TL084。

這款運(yùn)算放大器憑借20V/μs高壓擺率和高阻抗輸入，它能實(shí)時(shí)精準(zhǔn)捕捉電流、電壓信號(hào)。在電路中承擔(dān)信號(hào)放大、有源濾波及過(guò)流比較保護(hù)三大職能，是確保系統(tǒng)響應(yīng)速度與抗干擾能力的關(guān)鍵。

比較器是來(lái)自元器件廠商無(wú)錫中微愛(ài)芯的AiP2903。

AiP2903是雙路低功耗比較器 。關(guān)鍵參數(shù)：工作電壓寬達(dá)2V~36V ，響應(yīng)時(shí)間典型值1.3μs 。在變頻器中負(fù)責(zé)電平監(jiān)控與保護(hù)電路：快速比較反饋電壓與基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)過(guò)流、過(guò)壓實(shí)時(shí)檢測(cè)并輸出邏輯保護(hù)信號(hào) 。

肖特基二極管是來(lái)自元器件廠商RECTRON半導(dǎo)體的05S2THRU05S6。

這款肖特基整流管核心參數(shù)為：反向耐壓20-60V ，平均電流0.5A ，具有低壓降和高速開(kāi)關(guān)特性。在變頻器電路中，它主要用于控制電源整流或信號(hào)續(xù)流，利用其極快的響應(yīng)速度減少高頻損耗，確保驅(qū)動(dòng)信號(hào)的穩(wěn)定與高效。

MCU是來(lái)自元器件廠商德州儀器的TMS320F28054PNT。

TMS320F28034是一款高性能32位實(shí)時(shí)控制微控制器(MCU)。核心參數(shù)包括：60MHz主頻、128KB閃存、高精度PWM及12位ADC。在變頻器中，它充當(dāng)“大腦”作用，通過(guò)采集電流電壓信號(hào)并運(yùn)行矢量控制算法，精準(zhǔn)控制IGBT開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的調(diào)速與高效控制。

反相器是來(lái)自無(wú)錫中微愛(ài)芯的AiP74HC14。

AiP74HC14是一款六路施密特觸發(fā)反相器。其核心參數(shù)為：工作電壓2V-6V，具備超強(qiáng)的抗噪聲能力和波形整形功能。在變頻器中，它主要用于脈沖信號(hào)整形和邏輯隔離，能將緩慢變化的模擬信號(hào)或受干擾的毛刺信號(hào)轉(zhuǎn)化為陡峭清晰的數(shù)字方波，確保控制芯片接收到準(zhǔn)確的觸發(fā)信號(hào)。

EEPROM存儲(chǔ)器是來(lái)自元器件廠商意法半導(dǎo)體的24C64RP。

24C64RP是一款64Kbit工業(yè)級(jí)串行EEPROM存儲(chǔ)器。關(guān)鍵參數(shù)為：I2C總線通信，支持1.8V-5.5V寬電壓，具備100萬(wàn)次擦寫壽命。在變頻器中，它專門用于存儲(chǔ)用戶設(shè)定參數(shù)(如頻率、電流限值)及故障記錄。即使系統(tǒng)徹底斷電，這些核心配置數(shù)據(jù)也能永久保存，確保再次啟動(dòng)時(shí)恢復(fù)運(yùn)行狀態(tài)。

變頻器Big-Bit拆解總結(jié)

眾辰Z8400-2R2G變頻器產(chǎn)品的顯示按鍵板具有極簡(jiǎn)引腳占用與串行擴(kuò)展的特點(diǎn)。其核心功能是將MCU的少量串行信號(hào)高效轉(zhuǎn)換為多路并行輸出，用于驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示并降低布線復(fù)雜性。

主控板的設(shè)計(jì)則體現(xiàn)了工業(yè)級(jí)產(chǎn)品對(duì)精度與穩(wěn)定性的雙重追求。

該電路板的核心中樞采用了德州儀器的TMS320F28034PNT高性能32位實(shí)時(shí)控制MCU，負(fù)責(zé)運(yùn)行矢量控制算法并精準(zhǔn)控制IGBT開(kāi)關(guān) 。

在信號(hào)隔離與傳輸層面通過(guò)華聯(lián)電子HPL6S135高速光耦實(shí)現(xiàn)PWM信號(hào)的精準(zhǔn)傳輸，并配合億光電子EL357N通用光耦進(jìn)行反饋信號(hào)隔離。同時(shí)利用芯力特SIT3088E收發(fā)器保障遠(yuǎn)距離通信的抗干擾性

在邏輯處理與信號(hào)整形方面，大量選用了無(wú)錫中微愛(ài)芯的器件，包括AiP74HCT244與AiP74LVC244三態(tài)緩沖器、AiP2903比較器及AiP74HC14施密特觸發(fā)反相器，確保數(shù)字信號(hào)在復(fù)雜電磁環(huán)境下的準(zhǔn)確判定 。

此外，德州儀器TL084I運(yùn)算放大器負(fù)責(zé)精密信號(hào)調(diào)理，輔以監(jiān)控電路與意法半導(dǎo)體24C64RP EEPROM存儲(chǔ)器，共同構(gòu)成了涵蓋控制、檢測(cè)、保護(hù)及存儲(chǔ)的完整系統(tǒng)，體現(xiàn)了該系列變頻器作為高性能矢量控制產(chǎn)品的技術(shù)底蘊(yùn) 。

下一期Big-Bit拆解將解析這款變頻器產(chǎn)品剩余的電路板——開(kāi)關(guān)電源驅(qū)動(dòng)板，看一下其元器件構(gòu)成，敬請(qǐng)關(guān)注!

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