- 逆變電源的可靠性保護(hù)方法
- 充足的逆變器自身的功率余量
- 對(duì)不同特性如感性、容性、負(fù)阻性等負(fù)載的適應(yīng)性
首先說(shuō)一下輸入回路的電解電容，我們知道，逆變器的DC輸入電流通常很大，一個(gè)12V1000W的逆變器輸入電流最大可達(dá)120A以上，此時(shí)輸入端的電解電容的選擇就非常關(guān)鍵了，選擇不當(dāng)時(shí)，炸電解電容的故障就會(huì)變成‘家常便飯’了。
第二個(gè)要說(shuō)的就是對(duì)不同負(fù)載特性適應(yīng)性問(wèn)題。這里又包含兩個(gè)問(wèn)題：
1.是逆變器自身的功率余量、允許最大帶載啟動(dòng)輸出電流與過(guò)流保護(hù)措施；
2.是對(duì)不同特性如感性、容性、負(fù)阻性等負(fù)載的適應(yīng)性。一般如果在技術(shù)上沒(méi)處理好這些問(wèn)題，產(chǎn)品在使用時(shí)就易出現(xiàn)各種問(wèn)題。
再者就是散熱問(wèn)題，除了主功率開(kāi)關(guān)器件、高頻整流二極管、主功率變壓器等部件，電解電容的散熱也不能掉以輕心.....
說(shuō)到逆變器的可靠性，有一個(gè)不得不說(shuō)的重要問(wèn)題，就是MOS管的并聯(lián)問(wèn)題，當(dāng)然這里又包含了并聯(lián)驅(qū)動(dòng)問(wèn)題與PCB的布線(xiàn)問(wèn)題。“均流均壓”這簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單四個(gè)字里不但包含平衡驅(qū)動(dòng)、PCB布線(xiàn)均衡（布線(xiàn)的DC、AC電阻相等）、還包含了管體散熱均溫、MOS管的Ron動(dòng)靜態(tài)匹配（選管）等問(wèn)題。
撇開(kāi)并網(wǎng)，再一個(gè)對(duì)運(yùn)行可靠性有舉足輕重的影響的是逆變器的“自我”保護(hù)問(wèn)題，包括限流保護(hù)模式(前面已提到過(guò))，熱關(guān)斷保護(hù)，用戶(hù)操作異常保護(hù)，負(fù)載異常保護(hù)，啟動(dòng)保護(hù)等等
這個(gè)說(shuō)法不能說(shuō)不對(duì)，其實(shí)如已及時(shí)關(guān)掉了后級(jí)，一般前級(jí)的過(guò)流也就能自行解除了。當(dāng)然實(shí)用時(shí)前級(jí)高頻大功率DC/DC與后級(jí)50Hz/60Hz逆變部分都應(yīng)具有性能良好的限流控制環(huán)路
對(duì)于原器件的參數(shù)設(shè)定與選型一樣會(huì)影響到產(chǎn)品的可靠性，這個(gè)自不必多說(shuō)。但對(duì)MOS管、超快整流二極管來(lái)說(shuō)，不同的封裝形式對(duì)可靠性的影響有時(shí)差別十分明顯！不得不認(rèn)真重視之。
在談驅(qū)動(dòng)問(wèn)題前，先上一幅實(shí)測(cè)的推挽逆變電路的其中一邊MOS管的G極波形（1：1藍(lán)）與升壓變壓器的副邊電壓波（15：1黃），這是電路處在滿(mǎn)載1000WDC+24V輸入時(shí)的實(shí)測(cè)波形，可以看到另一路MOS管導(dǎo)通時(shí)串入到截止MOS管的G極的干擾尖刺波形。
由于大部分逆變器的MOS管驅(qū)動(dòng)部分的供電與主振蕩IC一樣，都為單電源供電（用SG3525輸出直驅(qū)管MOS的也不少見(jiàn)），因此驅(qū)動(dòng)波形以0V~+15V方波為多見(jiàn)，此時(shí)驅(qū)動(dòng)波形如受到干擾（見(jiàn)上圖尖刺部分），如接近達(dá)到MOS管的Vth值，則對(duì)系統(tǒng)的不良影響自不用多說(shuō)，起碼也會(huì)影響效率與溫升。如采取一般的手段無(wú)法有效減低或避免這種干擾時(shí)，采用負(fù)壓關(guān)斷也就很有必要了。這個(gè)問(wèn)題在專(zhuān)業(yè)的量產(chǎn)方案中，應(yīng)引起足夠的重視。
此圖為實(shí)測(cè)逆變器滿(mǎn)載時(shí)的推挽A相與B相MOS管的G極波形（1：10），由于采用了+15V開(kāi)通、-5V關(guān)斷的驅(qū)動(dòng)方式，同時(shí)精選低Qgs的功率MOS管，驅(qū)動(dòng)波形的“尖峰”干擾大為減少，也可看到由于采用了負(fù)壓關(guān)斷，滿(mǎn)載時(shí)從對(duì)方相位串?dāng)_過(guò)來(lái)的“毛刺”被有效控制在0V線(xiàn)以?xún)?nèi)（紅圈），確保截止時(shí)期的MOS管能絕對(duì)可靠地截止關(guān)斷。
在說(shuō)環(huán)路反饋與過(guò)流保護(hù)前，接續(xù)4樓散熱話(huà)題，先來(lái)說(shuō)說(shuō)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與主功率管的散熱問(wèn)題。舉一個(gè)實(shí)例：某山寨小企業(yè)抄板了某個(gè)已成熟的逆變電路，此電路在別人那里反映不錯(cuò)，而在自己這里的產(chǎn)品卻炸主功率MOS管的比例較高.....
后告知先送個(gè)樣機(jī)過(guò)來(lái)看看...拿到樣機(jī)拆開(kāi)后發(fā)現(xiàn)8個(gè)TO-220封裝的主功率MOS管密集在一邊，鋁殼壁厚度才3mm~4mm...雖有熱探頭，還是無(wú)語(yǔ)了。
攝氏25度環(huán)境時(shí)，輸出滿(mǎn)載1000W，10分鐘后圖片B處（8個(gè)MOS管的中心位置）的溫度比A處高出6~8度！C處（綠圈）最低，比B處低14~15度?。–處為進(jìn)風(fēng)口，D為風(fēng)扇，樣機(jī)為進(jìn)風(fēng)設(shè)計(jì)，據(jù)說(shuō)是用以延長(zhǎng)含油軸承的壽命），同樣型號(hào)并聯(lián)工作的功率MOS管，實(shí)際工作的溫差那么大，自然對(duì)“均流”是極其不利！所以可靠性不高就不足為怪了。
結(jié)合散熱設(shè)計(jì)，對(duì)MOS管的并聯(lián)來(lái)說(shuō)，從參數(shù)篩選配對(duì)（如Ron、Qgs等的誤差最好小于5%）到每個(gè)MOS管的PCB的走線(xiàn)參數(shù)（PCB布線(xiàn)的AC、DC阻抗）相近、驅(qū)動(dòng)波形嚴(yán)格相同、工作時(shí)的溫升變化同步一致（以后再詳說(shuō)）等等，當(dāng)然還有限流保護(hù)點(diǎn)的合理選定、裝配焊接工藝的各個(gè)細(xì)節(jié)都不能掉以輕心！這樣才能保證并聯(lián)工作時(shí)的高可靠性。
附圖中的A是原邊互感器采樣，B是康銅絲采樣，在逆變器中A多用做峰值限流；B多為平均值限流模式。
采用康銅絲采樣時(shí)，由于為了減少損耗，一般輸出電壓極低，需放大后再作為反饋信號(hào)，多用作平均值限流控制，雖然響應(yīng)速度慢，但卻有限流精度高且穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)蓄電池電壓從14.5V下降到10.5V時(shí)，結(jié)合對(duì)限流值的補(bǔ)償，可獲得較理想的恒定輸出功率，不會(huì)導(dǎo)致因蓄電池電壓下降而影響逆變器的輸出功率。
