短路保護電路對逆變器的作用分析(深圳市安姆泰克電子有限公司)
- Date : 2016/7/20 13:54:29
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在逆變器的設(shè)計制造過程當(dāng)中,過流短路保護是非常重要的一個環(huán)節(jié),其很大程度上決定了逆變器在實際使用中的安全性問題,如果過流短路保護電路失效,那么逆變器將很有可能燒毀,因此短路保護電路對逆變器的作用大。
想要快速的了解逆變器當(dāng)中的過流短路保護電路,首先要對負載特性進行全面的分析,F(xiàn)實生活中的負載大多數(shù)是沖擊性負載,例如熾燈泡,在冷態(tài)時的電阻要比點亮?xí)r低很多,像電腦,電視機等整流性負載,由于輸入的交流電經(jīng)過整流后要用一個比較大的電容濾波,因而沖擊電流比較大。還有冰箱等電機感性負載,電機從靜止到正常轉(zhuǎn)動也需要用電力產(chǎn)生比較大的轉(zhuǎn)矩因而起動電流也比較大。
當(dāng)額定輸出功率小于起動功率時,是不能啟動的,當(dāng)然這僅僅是指逆變器只能設(shè)定一個長期工作輸出功率的情況。此時就需要按照起動功率來配備逆變器了,這顯然是一種浪費。實際中,我們在設(shè)計過流短路保護電路時我們會設(shè)計兩個保護點,額定功率和峰值功率。一般峰值功率設(shè)定為額定功率2-3倍。時間上額定功率是長時間工作不會保護的,峰值功率一般只維持到幾秒就保護了。下面就通過設(shè)計的過流短路保護電路為例講解下:
R5為全橋高壓逆變MOS管源極的高壓電流取樣電阻,我們可以這么理解,高壓電流的大小基本上決定了輸出功率的大小,所以我們用R5檢測高壓電流的大小。圖1中LM339的兩個比較器單元我們分別用來做過流和短路檢測。
先看由IC3D及其外圍元件組成的過流保護電路,IC3D的8腳設(shè)定一個基準(zhǔn)電壓,由R33、VR4、R56、R54分壓決定其值U8=5*(R33+VR4)/(R33+VR4+R56+R54)。當(dāng)R5上的電壓經(jīng)過R24、C17延時后超過8腳電壓14腳輸出高電平通過D7隔離到IC3B的5腳。4腳兼做電池欠壓保護,正常時5腳電壓低于4腳,過流后5腳電壓高于4腳,2腳輸出高電平控制后級的高壓MOS關(guān)斷,當(dāng)然也可以控制前級的MOS一起關(guān)斷。D8的作用是過流短路或電池欠壓后正反饋鎖定2腳為高電平。
短路保護點要根據(jù)MOS管的ID,安全區(qū)域和回路雜散電阻等參數(shù)設(shè)計。一般來說電流在ID以內(nèi),動作時間在30微秒以內(nèi)是比較安全的。再看IC3C組成的短路保護電路,原理和過流保護差不多,只是延時的時間比較短,C19的容量很小,加上LM339的速度很快,可以實現(xiàn)短路保護在幾個微秒內(nèi)關(guān)斷,有效地保護了高壓MOS管的安全。
本篇文章主要介紹了短路保護對于逆變器的作用,并強調(diào)了短路保護電路在逆變器設(shè)計當(dāng)中的重要性。希望大家在閱讀過本篇文章之后能夠有所收獲。
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