原创 交流变频电源的过温保护应怎么样设计较合理

2013-4-26 16:38 1253 12 12 分类: 消费电子

 

 

     随着电子系统的复杂性和集成度越来越高,变频电源和交流可调电源及其他电子系统对可靠性、稳定性和安全性的要求也越来越高,电路保护设计的重要性也越来越强。在各行各业中,应用交流变频电源的几率越来越多,在环境比较恶劣的地方,尤其是在湿度相对较大的环境下,对交流变频电源是一种极大的损害。

    交流变频电源主要应用在电子产品制造和工业设备上,由于是一种工业设备,在使用过程中,环境大多不是很好,良好的散热和清洁度对于交流变频电源的使用寿命和精准度都会存在着一定的影响。
    而在设计制造交流变频电源的过程中,主板和驱动电路大多采用集成,在众多集成电路芯片工作过程中,并不可能完全避免地会有功率损耗,而这些功率损耗中的绝大部分将转换成热能散出。
   在环境过高、短路等异常情况下,会导致芯片内部的热量不能被及时散出,从而不可避免地使芯片工作温度上升。过高的工作温度对芯片工作性能、可靠性和安全性都有很大的影响。空气的湿度较大,当环境温度发生变化时,工业用的三相变频电源可能发生凝露,在其内部的基板PCB,功率器件的散热板等处容易产生液态水,而这些混合有灰尘的液态水,破坏了电气绝缘,甚至直接形成通路,使三相变频电源发生故障;例如形成于功率器件散热板上的液态水,可造成igbt的漏极与栅极间形成短路,或者可使某些端子短路,造成脉冲混乱,甚至造成桥间短路等故障.
  由此可见,高湿度结晶对于单相/三相变频电源的正常稳定工作造成恶劣影响,应当及时解决凝露的形成和对电源的危害。
    湿气客观的存在,当变频器工作于湿度较大的环境中时,务必考虑其抵御潮湿的能力,以使变频器能够可靠稳定的工作,减少甚至避免由于潮湿而引发的各种电气问题。无论选择何种方案,除湿防凝露都是围绕着湿度和温差来进行,只要破坏凝露形成的两个条件中的任何一个,即可消除凝露的发生,保护变频器系统免受其害。
    变频电源的电路保护主要有三种形式:过压保护、过流保护和过温保护。我们在交流变频电源电路设计上,一定要正确使用与温度成正比的电流源和具有负温度系数的PNP管(CMOS工艺中寄生)结电压作为两路差动的感温单元。这种差动的传感方式,可以提高电路对温度变化反应的灵敏度,同时,其具有的迟滞功能,可以有效的避免热振荡对芯片的损坏。这一技术改良能大大降低IC及各种芯片电路的工作温度,尤其是小功率变频电源500W和1000W,效果会更加明显。
二、交流变频电源过流保护器的选型应注意如下:
额定电流;额定电压;环境温度;电压降 / 冷电阻;熔断特性: 过载能力,时间 / 电流特性;分断能力;熔化热能值;耐久性(寿命);结构特征: 外形 / 尺寸,安装形式;安全认证
三、 过温保护器件的选型
(1)最大额定电压和滤波电容值
(2)产品允许的最大启动电流值和长期加载在NTC热敏电阻上的工作电流
 当使用环境长期高湿时,还需要考虑电源内各部件的腐蚀老化速度,而不是仅仅防凝露,还应当采取相关措施,将湿度控制在合理范围,使腐蚀老化速度控制在可以接受的范围内,以利长期运行。 
文章来源:耐压测试仪http://www.szhxlkj.com
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