高頻逆變電源的主要作用,是將低頻的電流轉化為高頻的電流,從而方便設計。但近年來小功率的高頻逆變電源卻經常為人們所詬病,主要原因在于大多數設計者們認為小型高頻逆變器容易出現故障,并且很多人習慣于使用工頻逆變器。其實只要在電路上進行小小的改動,就能夠保證小型逆變電源運行,本片文章就將從此入手,來談談小型逆變電源。
簡單的來說,想要減少小型逆變電源的故障率,就要從“軟”字入手,也就是在電路上要加上“軟特性”,讓功率器件工作在“舒服”的環境里,這樣發生故障的概率可以大大降低。
前級功率部分要做“軟”
為了簡單,小功率的逆變器,前級一般用推挽方式,但是推挽電路有一個問題,在開機的瞬間,驅動脈沖的占空比還沒有完全拉開的情況,前級MOS管的D極會有很高的反沖,有時會超過MOS管的耐壓值。這就埋下了一個故障隱患,很多小功率逆變器,前級都是不做限功率保護的。如果MOS管一穿,就會發生危險,甚至出現明火。
所以一定要想點辦法限止MOS管上面的反沖,讓MOS管D極上的波形是慢慢的軟軟地拉開的,再加上一個前級功率限止電路,這樣對前級而言,故障率可以大大降低。
后級功率部分也要做“軟”
如果前級功率部分是工作在大電流狀態,那么后級功率部分就是工作在高壓狀態,加上又是直接和各種負載打交道的,所以后級功率管的工作條件同樣嚴酷。如果想把后級功率部分的特性做軟,需要從以下幾點入手:
功率限止
也就過載保護。首先不能簡單地給后級設置一個閥值,超過閥值就會關機保護,導致機器無法使用。一掛沖擊性負載,機器就關機。其次,如果設置一個閥值,再加上一個2秒的延等沖擊過過后如果還超過閥值,再進行關機,這樣才能很好的處理沖擊性負載。但風險依舊存在,如果這個負載非常重,那么后級可能還沒有堅持到2秒就已經燒毀。所以如上這二種方法都不完善。
最穩妥的方法是采用“過載軟壓縮”電路,當很重的沖擊性負載掛上去時,SPWM的脈沖自動限止,也就是輸出的正弦波頂部壓縮,雖然有點高次諧波,但輸出功率卻被限止,不會有燒功率管的危險。
短路保護
短路保護電路現在有很多種,有可以長時間短路的,有一短路就關機的,只要設計得到位,一般都是可以的。短路時只有前級電路的空載電流,整機功耗很小,所以并不會發熱。一臺可以長時間短路的機器,如果短路時電流還有幾個安培,但是工作時間稍長就發熱是不正常的。短路時一定要讓后級完全關閉,在短路解除時,自動讓它恢復工作。
做好SPWM芯片的保護工作
現在SPWM一般都是用單片機發生的,單片機很容易死機,所以一定要在電路上采取一點措施,絕對不能出現死機現象。
本篇文章來自于電源大咖的經驗整理,針對小型高頻逆變電源故障率居高不下的問題進行了探討,并給出了一定的經驗和解決方法。希望大家在閱讀過本篇文章之后能夠有所收獲。