小功率高頻逆變器,現(xiàn)在名聲不太好,大家總感覺它太容易壞,可靠性不高,所以,有很多場合,現(xiàn)在還有人喜歡用工頻逆變器。這倒真是一個很實際的問題,加上現(xiàn)在大家都為了占領市場,降低價格,在成本有嚴格限止的情況下,機器當然是越做越爛,導致惡性循環(huán)。
其實,如果我們在電路上采取一點措施,有些故障還是可以避免的,當然,要提高一點成本,真是“魚”和“熊掌”不可兼得。那么,采取什么樣的方法呢,我的理解為一個字,“軟”,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(huán)境里,這樣,發(fā)生故障的概率可以大大降低。
一、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,我也喜歡用推挽的,但是,推挽電路有一個問題,在開機的瞬間,驅(qū)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,這時就埋下了一個故障隱患,難怪,有時,一打開開關,逆變器就壞了。現(xiàn)在,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,一般很恐怖,有時還會引發(fā)明火。
所以,我們一定要想點辦法,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,你就可以高枕無憂了。
二、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(tài),那么后級功率部分就是工作在高壓狀態(tài),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也很嚴酷。如果想把后級功率部分的特性做軟,我覺得要從如下入手:
1.功率限止。也就是我們平時說的過載保護。首先我們不能簡單地給后級設置一個閥值,超過閥值就關機保護,這樣的機器是沒法用的,一掛沖擊性負載,機器就關機。其次,如果我們設置一個閥值,再加上一個延時,2秒鐘,等沖擊過后,如果還超過閥值,再關機,這樣,對沖擊性負載來講,非常好。但也有風險,如果這個負載非常重,后級還沒有撐到2秒,就燒掉了。看來,如上這二種方法都不完善。所以,我還是喜歡用我的“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了,不會有燒功率管的危險。用這種方法裝了很多機器,沒有一臺是因為沖擊而燒壞的。
2.短路保護。短路保護電路現(xiàn)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。我的短路保護電路,我曾發(fā)過一個貼子《短路它一年又何仿》。短路時,只有前級電路的空載電流,整機功耗很小,不會發(fā)熱。我看過一臺可以長時間短路的機器,發(fā)現(xiàn)短路時電流還有幾個安培,時間一長就熱,是不對的,時間長了,還是要燒。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。
3.做好SPWM芯片的保護工作,現(xiàn)在SPWM一般都是用單片機發(fā)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,絕對不能讓它出現(xiàn)死機現(xiàn)象。
下面上幾張照片,是我最近做的其中一款工程逆變器,是具有前后級“軟特性”的,可靠性比較高,可以工作在比較嚴酷的環(huán)境下。圖中的藍色的是逆變器智能控制板,機器欠壓、過壓、過載、過溫、風扇控制、遠程監(jiān)控等等,全是由這個單片機完成,這樣主機的主板部分相對就簡單多了。這個單片機的程序是一位大學生朋友小高寫的,寫得很不錯,在此表示衷心的感謝。