最近在量產(chǎn)一款1500W的正弦波逆變器,剛開始因輸出電流檢測的康銅絲一致性較差,導(dǎo)致短路保護(hù)老是燒機(jī),后來經(jīng)調(diào)整短路保護(hù)的門限電流,才解決此問題,借此機(jī)會(huì),想與各位前輩們討論一下逆變器的短路保護(hù)與啟動(dòng)峰值功率的設(shè)置。
短路保護(hù)與峰值功率,本來這兩個(gè)東西是相互矛盾的東西,你調(diào)敏感了吧,它啟不動(dòng)感性與容性負(fù)載;你調(diào)遲鈍了吧,它短路時(shí)又保護(hù)不及時(shí)導(dǎo)致燒機(jī)。我在這次燒機(jī)過程中,歸納了以下幾點(diǎn),請(qǐng)前輩們斧正。
1、用LM393比較器設(shè)置“雙門限電流”法(設(shè)計(jì)思路:短路的實(shí)質(zhì)是嚴(yán)重過流):其中一個(gè)門限電流較小,但有稍大電容延時(shí),用來對(duì)峰值進(jìn)行“消抖”;另一個(gè)門限電流較大,但“消抖”電容很小,反應(yīng)速度很快,如下圖。
原理說明:
A、因電流檢測的康銅絲是0.005歐姆的,故上圖左邊門限電流是25A左右(R22應(yīng)為7.5K),它是應(yīng)對(duì)峰值功率的,逆變器是1500W/120V=12.5A的,符合峰值功率是額定功率2倍的設(shè)計(jì)要求,實(shí)際上如果加上C27的消抖(大概延時(shí)20uS),峰值功率遠(yuǎn)不值2倍。
B、上圖右邊門限電流是59A左右(R61應(yīng)為16K),它是專門應(yīng)對(duì)短路保護(hù)的,差不多是額定功率的5倍左右,為什么要這么設(shè)置呢?我用的管子是infineon的IKW30N60T,25度時(shí)是60A,經(jīng)查它的Safe operating area,母線200V左右、電流59A時(shí),安全時(shí)間大概在10uS的區(qū)間,也就是說如果短路電流門限設(shè)置在59A,10uS內(nèi)必須保護(hù)。因LM393比較器在反轉(zhuǎn)時(shí)是集電極開路門,其響應(yīng)速度是納秒極的,故時(shí)間上是來得及的。
************************************************************************************************************
2、用LM393比較器設(shè)置“電壓、電流檢測”法(設(shè)計(jì)思路:短路后電壓為0,電流無限大):如下圖比較器左邊,通過兩個(gè)光耦把交流輸出與檢測電路隔離,讓比較器檢測交流輸出,一旦輸出沒有了,比較器立即反轉(zhuǎn),關(guān)閉IR2110的SD;比較器右邊的與上面第一個(gè)方法的原理一樣。(注:此方法我沒有驗(yàn)正過,值得一提的是因逆變器在開機(jī)后會(huì)響應(yīng)10mS左右才有輸出,所以比較器左邊的檢測腳在開機(jī)上電時(shí),要先給電容充電來延時(shí)10mS左右,以防止一上電比較器就反轉(zhuǎn)關(guān)閉SD,這樣連機(jī)都開不了,不知這樣解釋合不合理,請(qǐng)前輩指教)