一、产品基础信息
- 基本标识:MEAN WELL(MW)旗下VFD-150P-48 型号,属于150W 通用型直流输入变频驱动器,全球交易品项识别码可通过官网链接查询。
- 核心定位:专为三相电机驱动设计,兼顾小型化(尺寸 101.650.828.6mm)与高可靠性,支持外部控制,适用于多领域低功率电机驱动场景。
- 保固政策:提供3 年保固,为长期使用提供保障。
二、核心电气规格
(1)输入参数
| 输入参数 | 具体规格 |
|---|---|
| 电压范围 | 20~55VDC(宽范围直流输入,适配不同供电场景) |
| 额定输入电流 | 3.5A(Typ.,测试条件为 48VDC) |
| PWM 控制输入 | - 信号类型:TTL 输入
- 触发阈值:IGBT ON(>2.6V),IGBT OFF(<0.8V) - 输入电流:Iin=2mA - 引脚位置:PIN8~13 of CN93(控制 6 路开关电路) |
| 故障信号输出 | - 信号类型:TTL 输出
- 状态标识:正常(>3V),异常(短路 / OCP,<0.5V) - 引脚位置:PIN7 of CN93 |
(2)输出参数
| 输出参数 | 具体规格 |
|---|---|
| 额定功率 | 150W(核心功率指标) |
| 额定电流 | 4.3A |
| 峰值电流 | 8.6A(可持续 5 秒,满足短时高负载需求) |
| 电压范围(UVW) | 0~34V(三相线对线,适用于 48V 电机;用于 12V/24V 电机需考虑额定电流) |
| 开关频率范围 | 2.5KHz~15KHz(可根据电机需求调整) |
| 效率 | 93%(测试条件:150W 功率、20VAC 输出线对线) |
(3)辅助功能参数
| 辅助功能 | 具体规格 |
|---|---|
| 辅助电源(VCC) | - 输出电压:非隔离 15V(14.5~15.5V)
- 最大输出电流:0.2A - 纹波:1V - 引脚位置:PIN14 of CN93(供用户应用) |
| DC BUS 电压检测 | - 传感器输出:HV+ sensor(PIN1 of CN93)
- 输出特性:DC BUS 48V 时,传感器输出 2.5V - 计算公式:Voc Bus = (48 × HV+ sensor)/2.5 |
三、内置传感器与控制逻辑
(1)内置传感器配置
| 传感器类型 | 具体参数与功能 |
|---|---|
| 电流传感器 | - 类型:6mΩ 下桥开关分流电阻(每相 1 个)
- 引脚位置:U 相(PIN4)、V 相(PIN5)、W 相(PIN6) - 功能:电机转矩控制、过流检测(电流超 200% 额定值触发保护) |
| 直流总线电压传感器 | - 类型:HV+ sensor
- 功能:过压 / 欠压保护(电压超 60V 建议关断 PWM 输入) - 参考地:PIN2(HV-) |
| 温度传感器 | - 型号:TSM2A103F34D1R(Thinking Electronic)
- 规格:10K NTC - 引脚位置:PIN3(RTH) - 功能:检测 IGBT 工作温度(超 105℃建议关断 PWM) |
(2)核心控制逻辑
- PWM 三相控制:通过 3 个半桥 IGBTs 构成 6 路开关电路,每相由 PWM_UH/UL、PWM_VH/VL、PWM_WH/WL(PIN8~13)控制,兼容 TTL 和 CMOS 3.3V 信号;必须保持每相上下开关 300ns 最小死区时间(t_dead ≥300ns),避免短路。
- 过流保护触发:当输出电流超过额定值的 200%,且持续时间≥1μs(t_Tripmin.),保护电路触发,关断栅极驱动器,FAULT 信号变为低电平。
四、保护功能与环境适应性
(1)保护功能
| 保护类型 | 触发条件 | 保护模式 |
|---|---|---|
| 短路保护 | 输出短路或电流超 200% 额定值(持续≥1μs) | 关断输出电流,重启后恢复 |
| 过流保护 | 同短路保护触发条件 | 同短路保护模式 |
| 过压保护(建议) | DC BUS 电压超过 60V | 手动关断 PWM 输入信号或连接制动电阻 |
| 过温保护(建议) | IGBT 温度超过 105℃(NTC 检测) | 手动关断 PWM 输入信号 |
(2)环境特性
| 环境参数 | 具体要求 |
|---|---|
| 冷却方式 | 空气对流(无风扇设计,无噪音,延长生命周期) |
| 工作温度 | -30~+65℃(需参考 “降额曲线”,高温度下需减额负载) |
| 工作湿度 | 20~90% RH,无冷凝(避免潮湿环境影响电路) |
| 储存温度 / 湿度 | -40~+85℃、10~95% RH,无冷凝(适应长期储存需求) |
| 耐振动 | 10~500Hz,2G 强度,10 分钟 / 周期,X、Y、Z 轴各测试 60 分钟(适应振动场景) |
五、安规、可靠性与物理特性
(1)安规与电磁兼容(EMC)
| 类别 | 符合标准 | 具体要求 |
|---|---|---|
| 安全规范 | CB IEC61800-5-1、TUV BS EN/EN61800-5-1、EAC TP TC004 | 已通过上述认证,满足国际安全要求 |
| EMC 发射 | BS EN/EN IEC61800-3 | - Conducted:Class A、C2
- Radiated:Class A、C2(第二环境标准) |
| EMC 抗扰度 | EN61000-4 系列 | - ESD(EN61000-4-2):Level3(空气 8KV,接触 4KV)
- Radiated(EN61000-4-3):Level3 - EFT/Burst(EN61000-4-4):Level3 - Surge(EN61000-4-5):Level2(线 - 地 1KV,线 - 线 0.5KV) - Conducted(EN61000-4-6):Level3 - Magnetic Field(EN61000-4-8):Level2 |
(2)可靠性与物理参数
| 参数类别 | 具体规格 |
|---|---|
| MTBF(可靠性) | - Telcordia SR-332(Bellcore):最小 4012.9K 小时
- MIL-HDBK-217F(25℃):最小 303.7K 小时 |
| 物理尺寸 | 长 × 宽 × 高 = 101.6×50.8×28.6mm(LWH,小型化设计) |
| 重量 | 单台 0.09kg |
| 包装规格 | 96 台 / 箱,每箱重量 9.26kg,体积 1.44 立方英尺(CUFT) |
六、应用场景与安装建议
(1)适用场景
- 适用电机:三相电机,包括 BLDC(无刷直流电机)、感应电机、同步磁阻电动机。
- 具体领域:
- 通用设备:风扇、泵、自动门、便携式电动工具、健身器材。
- 工业自动化:机器人、自动包装机、AGV(自动导引车)轮式电机。
- 特殊领域:自动驾驶汽车、医疗设备、HEPA 空气过滤器(高可靠性需求场景)。
(2)安装与配件
- 可选配件:控制板(MW 订单编号 VFD-CB,数量 1,用于特定控制需求)。
- 安装参考:官方安装手册
- 应用建议:
- 制动电路 / 装置需安装在直流输入端,避免 BLDC 电机减速时 DC BUS 电压过高触发过压保护。
- 避免过快加速或电流控制不良,防止驱动器触发故障状态(FAULT 引脚低电平)。
- 规格量测条件:未特别说明时,所有参数均在输入 48VDC、额定负载、25℃环境下测量。
4. 关键问题
问题 1:VFD-150P-48 变频驱动器的核心电气参数(输入输出、峰值电流、效率)是什么?适用于哪些类型的电机?
答案:
- 输入参数:直流输入电压 20~55VDC,额定输入电流 3.5A(48VDC Typ.),支持 TTL 型 PWM 控制输入(IGBT ON>2.6V、OFF<0.8V)。
- 输出参数:额定功率 150W,额定电流 4.3A,峰值电流 8.6A(可持续 5 秒),三相线对线电压 0~34V(适用于 48V 电机),开关频率 2.5KHz~15KHz,效率 93%(150W、20VAC 输出测试)。
问题 2:VFD-150P-48 内置哪些传感器?各传感器的功能的是什么?在什么情况下需要触发保护措施?
答案:
| 传感器类型 | 规格参数 | 核心功能 |
|---|---|---|
| 电流传感器 | 6mΩ 下桥开关分流电阻(U/V/W 相) | 1. 检测三相电流,用于电机转矩控制;
2. 过流检测:当电流超 200% 额定值(持续≥1μs),触发短路 / 过流保护 |
| 直流总线电压传感器 | HV+ sensor(PIN1) | 1. 检测 DC BUS 电压,48V 时输出 2.5V(计算公式:Voc Bus=(48×HV+ sensor)/2.5);
2. 过压预警:电压超 60V 时需关断 PWM 输入 |
| 温度传感器 | 10K NTC(TSM2A103F34D1R) | 1. 检测 IGBT 工作温度;
2. 过温预警:温度超 105℃时需关断 PWM 输入,避免元件损坏 |
- 短路 / 过流保护:输出短路或电流超 200% 额定值(持续≥1μs),驱动器自动关断输出电流,重启后恢复。
- 过压保护:DC BUS 电压超 60V,需手动关断 PWM 输入或连接制动电阻。
- 过温保护:IGBT 温度超 105℃,需手动关断 PWM 输入,防止元件烧毁。
问题 3:VFD-150P-48 的环境适应性与 EMC 抗扰度符合哪些标准?在实际应用(如 BLDC 驱动)中有哪些关键安装与控制建议?
答案:
- 环境适应性:工作温度 - 30~+65℃(需参考降额曲线),工作湿度 20~90% RH(无冷凝),储存温度 - 40~+85℃;耐振动 10~500Hz、2G,X/Y/Z 轴各 60 分钟;冷却方式为无风扇空气对流。
- EMC 抗扰度:符合 EN61000-4 系列标准,具体包括 ESD Level3(空气 8KV / 接触 4KV)、Radiated Level3、EFT/Burst Level3、Surge Level2(线 - 地 1KV / 线 - 线 0.5KV)等,满足轻工业抗干扰需求。
- 控制信号设计:采用 SPWM 或 SVPWM 调制三相电压,控制 6 路 PWM 信号(PIN8~13),必须保持每相上下开关 300ns 最小死区时间,避免 IGBT 短路。
- 制动电路安装:制动电路 / 装置需安装在直流输入端,防止 BLDC 电机减速时 DC BUS 电压过高,触发过压风险。
- 传感器信号处理:利用 U/V/W 相电流传感器(PIN4~6)和 DC BUS 电压传感器(PIN1)建立控制逻辑,建议缩短外部检测电路长度,并用运算放大器放大信号,提升检测精度。
- 故障响应:若 FAULT 引脚输出低电平(<0.5V),需检查是否存在过流 / 短路问题,排查加速过快或电流控制不良等诱因,修复后重启驱动器恢复运行。
