逆变电源

在(zai)进行(xing)电(dian)源设计时，效率与可(ke)靠性(xing)都是设计者首(shou)先(xian)考虑的(de)因素(su)，在(zai)设计逆(ni)变电(dian)源时更是如(ru)此。逆(ni)变电(dian)源可(ke)靠性(xing)的(de)提升对于新手(shou)们来说是一个(ge)较(jiao)为头疼的(de)问题(ti)，虽然(ran)有资(zi)料可(ke)供参考，但其(qi)中值给出了部(bu)分方法(fa)，却没有给出一些(xie)技巧或原(yuan)理上的(de)讲解。

 先(xian)从输入回路的(de)电(dian)(dian)解(jie)电(dian)(dian)容(rong)讲起，逆变器的(de)DC输入电(dian)(dian)流通常很大(da)。12V1000W的(de)逆变器输入电(dian)(dian)流最大(da)可达120A以(yi)上，此时输入端的(de)电(dian)(dian)解(jie)电(dian)(dian)容(rong)的(de)选择就变得非常关键。如果(guo)选择不(bu)当，就会造成炸电(dian)(dian)解(jie)电(dian)(dian)容(rong)的(de)故障。

这里并(bing)不是指(zhi)选(xuan)用一个较好(hao)的(de)(de)电(dian)容(rong)就可以，目(mu)前真(zhen)正的(de)(de)低等效串联电(dian)阻与电(dian)感值的(de)(de)高频电(dian)解为数(shu)不多，并(bing)且(qie)价格昂贵。所(suo)以从实用性出发，目(mu)前主要靠普通电(dian)解多个并(bing)联法来降低电(dian)容(rong)的(de)(de)温(wen)(wen)升，同时(shi)注重风道散热设计来及时(shi)降温(wen)(wen)。当然(ran)，在“普通”中选(xuan)好(hao)一点的(de)(de)品牌(pai)与品质的(de)(de)电(dian)解是必需(xu)的(de)(de)。

下(xia)面(mian)(mian)来说(shuo)说(shuo)对(dui)不同负(fu)(fu)载(zai)特(te)性(xing)适应(ying)性(xing)问题。这(zhei)里主(zhu)要分成两个(ge)方面(mian)(mian)来讲(jiang)。一：是逆变器(qi)自身的(de)功率(lv)余量、允许最(zui)大带载(zai)启动输出电(dian)流与过流保(bao)护措施。二(er)：是对(dui)不同特(te)性(xing)如感性(xing)、容性(xing)、负(fu)(fu)阻性(xing)等负(fu)(fu)载(zai)的(de)适应(ying)性(xing)。

一(yi)般如果在(zai)技术上没处理好这些(xie)问题，产品在(zai)使用(yong)时就易出(chu)现各种(zhong)问题。

“均(jun)(jun)流(liu)均(jun)(jun)压”这简简单(dan)单(dan)四个字里不但包含平衡(heng)驱动、PCB布线(xian)均(jun)(jun)衡(heng)（布线(xian)的DC、AC电阻相等）、还包含了管(guan)体(ti)散热均(jun)(jun)温、MOS管(guan)的Ron动静态(tai)匹配（选管(guan)）等问(wen)题。

除(chu)去并(bing)网(wang)之外，逆(ni)变器的(de)自(zi)我保(bao)(bao)护(hu)(hu)问题也(ye)是(shi)影响着逆(ni)变器的(de)可靠性。这其中包括限流(liu)保(bao)(bao)护(hu)(hu)模式、热(re)关断保(bao)(bao)护(hu)(hu)、用户操(cao)作异常保(bao)(bao)护(hu)(hu)、负载异常保(bao)(bao)护(hu)(hu)、启(qi)动保(bao)(bao)护(hu)(hu)等(deng)等(deng)。

对于原器件的参数设定与(yu)选型一样会影(ying)响到产(chan)品的可(ke)靠性。但对MOS管、超快(kuai)整(zheng)流二极管来说，不同的封装形式对可(ke)靠性的影(ying)响有时差别十分明显(xian)，需要(yao)谨慎对待。

图1

图(tu)1是(shi)实(shi)测的(de)推(tui)挽逆变电路(lu)的(de)其中一边MOS管(guan)的(de)G极(ji)波形(xing)（1：1蓝(lan)）与(yu)升压(ya)变压(ya)器的(de)副边电压(ya)波（15：1黄），这是(shi)电路(lu)处在满载(zai)1000WDC+24V输入时的(de)实(shi)测波形(xing)，可以看到另一路(lu)MOS管(guan)导通时串入到截止(zhi)MOS管(guan)的(de)G极(ji)的(de)干扰(rao)尖刺波形(xing)。

图2

图2是(shi)使用推(tui)挽主(zhu)功率的(de)(de)1/2电(dian)路原理图（另一半完全相(xiang)同(tong)），前级(ji)为(wei)SG3525或UC3846。波形(xing)图为(wei)采用100KHz、EE55B升压主(zhu)变、MOS管为(wei)早期IRFP150的(de)(de)实验波形(xing)，产生此波形(xing)的(de)(de)原因在于早期MOS管的(de)(de)“米勒”电(dian)容较大。

主(zhu)变的(de)(de)“振(zhen)铃(ling)尖(jian)刺”会通过A相或B相MOS管(guan)的(de)(de)结电(dian)容，在G极(ji)波(bo)形之间(jian)互串，即蓝(lan)色(se)驱(qu)(qu)动(dong)(dong)波(bo)形中的(de)(de)“毛刺”部(bu)分(fen)(fen)。由于大部(bu)分(fen)(fen)逆(ni)变器(qi)的(de)(de)MOS管(guan)驱(qu)(qu)动(dong)(dong)部(bu)分(fen)(fen)的(de)(de)供电(dian)与主(zhu)振(zhen)荡IC一样(yang)，都为单电(dian)源供电(dian)（用SG3525输出直驱(qu)(qu)管(guan)MOS的(de)(de)同样(yang)较(jiao)为常(chang)见(jian)），因此(ci)驱(qu)(qu)动(dong)(dong)波(bo)形以0V~+15V方波(bo)为多见(jian)，此(ci)时驱(qu)(qu)动(dong)(dong)波(bo)形如受(shou)到(dao)干扰（见(jian)上图尖(jian)刺部(bu)分(fen)(fen)），如接近达到(dao)MOS管(guan)的(de)(de)Vth值，对系统(tong)的(de)(de)不良影响是非常(chang)大的(de)(de)。

如(ru)果接近Vth值，那么(me)效率(lv)与温升(sheng)肯定会收到(dao)影(ying)响。如(ru)果采取一(yi)般的手段无(wu)法(fa)有(you)效减低或避免这(zhei)种干扰时，那么(me)采用负压关断(duan)也就(jiu)非(fei)常有(you)必要了。这(zhei)个问题在专(zhuan)业的量产方案中(zhong)需(xu)要引(yin)起研发人员足(zu)够的重视。

图3

图3为实(shi)测逆(ni)变器满载时(shi)的(de)(de)推挽A相与B相MOS管的(de)(de)G极波(bo)形（1：10），由于采(cai)用(yong)了+15V开通、-5V关(guan)(guan)断(duan)的(de)(de)驱(qu)动方式，同时(shi)精选低Qgs的(de)(de)功(gong)率(lv)MOS管，驱(qu)动波(bo)形的(de)(de)“尖峰(feng)”干扰大为减少，也(ye)可(ke)看到(dao)由于采(cai)用(yong)了负压关(guan)(guan)断(duan)，满载时(shi)从对方相位串扰过来(lai)的(de)(de)“毛(mao)刺”被有效控制(zhi)在0V线以内（见(jian)于图中红圈标注部分），确保截止时(shi)期(qi)的(de)(de)MOS管能绝对可(ke)靠地截止关(guan)(guan)断(duan)。

在说环路反馈与过流保(bao)护(hu)前(qian)，先来说说结构设计与主功(gong)率管的散(san)热问题。

图4

举一个实例：某山寨(zhai)小企业(ye)抄板了某个已成熟(shu)的(de)(de)逆变电路(lu)，此电路(lu)在别(bie)人那里反映不错，而在自己(ji)这里的(de)(de)产品却(que)炸主(zhu)功率MOS管的(de)(de)比例较高(gao)(gao)。摄氏25度环(huan)境时，输(shu)出(chu)满载1000W，10分钟后图(tu)4的(de)(de)B处(chu)（8个MOS管的(de)(de)中心位置）的(de)(de)温度比A处(chu)高(gao)(gao)出(chu)6~8度！C处(chu)（绿圈）最(zui)低，比B处(chu)低14~15度。（C处(chu)为(wei)进(jin)风口(kou)，D为(wei)风扇，样机(ji)为(wei)进(jin)风设计，据说(shuo)是(shi)用以(yi)(yi)延长含油(you)轴承的(de)(de)寿命），同样型号并(bing)联(lian)工作(zuo)的(de)(de)功率MOS管，实际工作(zuo)的(de)(de)温差(cha)那么大，对“均流”极其不利，所以(yi)(yi)更提不上(shang)高(gao)(gao)可靠性。

采用康铜丝(si)采样(yang)时，由于为了减少损耗，一(yi)般输出(chu)电(dian)(dian)压(ya)极(ji)低(di)，需放大后(hou)再作(zuo)为反(fan)馈(kui)信(xin)号，多用作(zuo)平均值(zhi)限(xian)流(liu)控制，虽(sui)然响应速度慢(man)，但却有限(xian)流(liu)精(jing)度高且稳定的(de)优点，当蓄电(dian)(dian)池(chi)(chi)电(dian)(dian)压(ya)从14.5V下降到10.5V时，结合对限(xian)流(liu)值(zhi)的(de)补偿，可获得较理想的(de)恒(heng)定输出(chu)功率(lv)，不会导(dao)致因蓄电(dian)(dian)池(chi)(chi)电(dian)(dian)压(ya)下降而影响逆变器的(de)输出(chu)功率(lv)。

结合散热设计，对MOS管的(de)(de)(de)并联(lian)(lian)来说，从参(can)数(shu)(shu)筛(shai)选(xuan)配对（如Ron、Qgs等(deng)的(de)(de)(de)误差(cha)最好(hao)可(ke)以(yi)小于5%）到每(mei)个MOS管的(de)(de)(de)PCB的(de)(de)(de)走线参(can)数(shu)(shu)（PCB布线的(de)(de)(de)AC、DC阻(zu)抗）相(xiang)近、驱(qu)动波形严格相(xiang)同、工作(zuo)时的(de)(de)(de)温升变(bian)化同步(bu)一(yi)致等(deng)等(deng)，当然(ran)还有限流(liu)保护点的(de)(de)(de)合理选(xuan)定、装(zhuang)配焊接工艺的(de)(de)(de)各个细(xi)节都不能(neng)掉以(yi)轻心，这样才能(neng)保证并联(lian)(lian)工作(zuo)时的(de)(de)(de)高(gao)可(ke)靠性。

电源逆变器使用常见问题

电源逆变器有哪些型号

目前在市场上(shang)销售的电源(yuan)逆变器有(you) 150W、400W、600W、1000W、1500W、2000W、3000W、225W手提(ti)(ti)式、400W手提(ti)(ti)式

如何选用合适的型号

选用(yong)电源逆变器可以(yi)根据(ju)您生活和工作中用(yong)途(tu)来选择。如：150W电源逆变器可以(yi)使用(yong)一台29寸彩电和一台VCD 机。

400W电(dian)源逆(ni)变器可(ke)以(yi)使用一般(ban)的(de)电(dian)动工具。

1000W电源逆变器可以使用带动一(yi)台小型微波炉(lu)。

电源逆变器的保护装置有哪些

1） 温度保护。表面温度高于70℃，自动(dong)关断

2） 高(gao)电(dian)压保护。输入电(dian)压为16V±0.5V

3） 低电压报警(jing)。输入电压为10.5V±0.5V

4） 低电(dian)压(ya)(ya)保护。输入电(dian)压(ya)(ya)为(wei)10V±0.5V

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