逆变器自锁电路

逆变器自锁电路

关于PWM话题，电源工程师在工作中会遇到不同的问题。找到问题的根源，才能对症下药。以下是几篇分享的不错文章，供学习：

短路它一年又何妨，老寿版主最新SPWM驱动卡出炉。以前的逆变器，H桥的短路保护是自锁式的，一旦发生短路，H桥就会关闭，这种方式很可靠，只要保护时间和电流门限控制得好，很容易做好。但自锁后，重启动机器就需要手动重启，有些麻烦。现在，市面上有一些商品机声称可以做到短路后不自锁，短路撤消后自动恢复，但功耗问题让人不放心。为了实现低功耗的长时间短路不烧机，作者花时间设计了一款驱动电路。

改进后的驱动卡可以实现短路时不锁定，短路撤消后自动恢复逆变器。使用这款驱动卡进行实验，连续短路一小时，滤波电感和末级功率元件仍然有点热，但改进后的版本功耗非常低，几乎处于半休眠状态。短路撤消后，逆变器马上自动恢复输出，且在短路时，H桥的功耗极低。

基于PWM调光的多功能LED台灯设计。LED作为一种新型光源，高效节能、绿色环保、寿命长，代表着未来照明技术的发展方向。设计了一种以AT89S51单片机为核心的家用多功能白光LED台灯系统，采用PT4115大功率LED恒流驱动方案，实现PWM多级调光控制。系统还具有时间日历、温度检测、液晶显示、声光闹钟等多项功能。

SPWM正弦波逆变系统改造详解。电路中U1B组成文氏电桥振荡器，振荡频率由R1、R2、C1、C2决定。U1A是一级隔离放大器，U2A、U2B组成精密整流电路，U3B和U3A分别负责稳压和加法电路，实现SPWM波的生成。本电路的关键在于载波振荡器的核心NE555时基电路，以及SPWM调制电路和同步方波发生电路的设计。

一种载波移相多电平PWM研究。随着电力电子技术和电力半导体技术的发展，多电平技术的研究备受关注。多电平技术具有输出电压高、谐波含量低、电压变化率小、开关频率低等优点，实现的关键在于大量SPWM控制信号的生成。SPWM法是基于冲量相等而形状不同的窄脉冲控制逆变电路中开关器件的通断，通过改变调制波的频率和幅值调节输出电压的频率和幅值。

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ups电源电路图及其工作原理

1. UPS电源电路图展示了一种不间断电源（UPS）的电路设计，其工作原理确保在市电供应正常时，能够为蓄电池充电，并在市电断电时提供紧急电源。

2. 在正常工作状态下，市电通过充电器为蓄电池充电，同时启动继电器K1闭合，分压采样电路检测蓄电池的+24V电压，并调整至适宜电平。

3. 采样电压Vo经过放大电路，使得V1、V2、V3三极管导通，进而使得直流控制继电器K闭合。闭合的K将+24V电压输送至逆变器，逆变器将直流电转换为交流电输出，供电给负载。

4. 自锁继电器K2在启动继电器K1闭合后闭合，确保电源输出不会因为蓄电池电压的波动而中断。

5. 当市电断电，启动继电器K1断开，但由于自锁继电器K2的作用，逆变器仍能继续工作一段时间，直到蓄电池电量耗尽。

6. 当蓄电池电压下降到22V时，放大电路中的V2、V3特性发生变化，导致控制电路改变，继电器K断开，切断逆变器的电源，保护蓄电池不过度放电。

7. 在市电恢复后，启动继电器K1再次闭合，蓄电池开始充电，并准备下一次的紧急供电。

在使用UPS电源时，以下是几个应注意事项：

1. 保持UPS的输出负载在60%左右，以提高其可靠性。

2. UPS放电后应尽快充电，防止电池因过度自放电而损坏。

3. 确保UPS的使用环境通风良好，便于散热，并保持环境清洁。

4. 不要将感性负载（如点钞机、日光灯、空调等）连接至UPS，避免设备损坏。

5. 若UPS的负载过轻（如1000VA的UPS仅带100VA负载），可能会导致电池深度放电，缩短电池寿命。

6. 对于小型UPS，建议在工作时间内开启，非工作时间关闭；对于网络机房的UPS，由于网络24小时运行，应全天候开启。

7. 适当的放电可以帮助电池激活，长期不停市电的情况下，每三个月应人为断开市电，使用UPS放电一次，以延长电池寿命。

氩弧焊机常见的故障有哪些？

1、 电源开关到底板接插线未插好；

2、 供电电压过高或过低，引起过压保护；

3、 电源输入线过细过长，造成电压不稳定，引起过压保护；

4、 主板主回路24V/30A继电器吸合不良，消磁电阻或热敏电阻阻值变大；

5、 上板辅助电源损坏，无DC24V输出；

6、 丢波时间内连续开关，导致启动电阻过热。

1、 检查接插插头；

2、 检查电压是否接入380V，或者电网电压过低辅助电源不工作；

变频器的工作原理及其应用

变频器是一种静止的频率变换器，可将电网电源的50Hz频率交流电变成频率可调的交流电，作为电动机的电源装置，目前在国内外使用广泛。使用变频器可以节能、提高产品质量和劳动生产率等。

1．变频器组成原理

（1）变频器的基本结构

调速用变频器构成：主电路、控制电路、保护电路

变频器主电路工作原理

变压变频装置结构框图

按照不同的控制方式，交－直－交变频器可分成以下三种方式：

采用可控整流器调压、逆变器调频的控制方式，其结构框图。

可控整流器调压、逆变器调频的控制方式的特点：

在这种装置中，调压和调频在两个环节上分别进行，在控制电路上协调配合，结构简单，控制方便。但是，由于输入环节采用晶闸管可控整流器，当电压调得较低时，电网端功率因数较低。而输出环节多用由晶闸管组成多拍逆变器，每周换相六次，输出的谐波较大，因此这类控制方式现在用的较少。

采用不控整流器整流、斩波器调压、再用逆变器调频的控制方式，其结构框图。

不控整流器整流、斩波器调压、再用逆变器调频的控制方式的特点：

整流环节采用二极管不控整流器，只整流不调压，再单独设置斩波器，用脉宽调压，这种方法克服功率因数较低的缺点；但输出逆变环节未变，仍有谐波较大的缺点

采用不控制整流器整流、脉宽调制（PWM）逆变器同时调压调频的控制方式，其结构框图。

不控制整流器整流、脉宽调制（PWM）逆变器同时调压调频的控制方式的特点：

在这类装置中，用不控整流，则输入功率因数不变；用（PWM）逆变，则输出谐波可以减小。PWM逆变器需要全控型电力半导体器件，其输出谐波减少的程度取决于PWM的开关频率，而开关频率则受器件开关时间的限制。采用绝缘双极型晶体管IGBT时，开关频率可达10kHz以上，输出波形已经非常逼近正弦波，因而又称为SPWM逆变器，成为当前最有发展前途的一种装置形式。

电压型变频器结构框图：

电压型变频器：

在交－直－交变频器中，当中间直流环节采用大电容滤波时，直流电压波形比较平直，在理想情况下是一个内阻抗为零的恒压源，输出交流电压是矩形波或阶梯波，这类变频器叫做电压型变频器

电流型变频器结构框图：

电流型变频器：

当交－直－交变频器的中间直流环节采用大电感滤波时，直流电流波形比较平直，因而电源内阻抗很大，对负载来说基本上是一个电流源，输出交流电流是矩形波或阶梯波，这类变频器叫做电流型变频器。

几种典型的交－直－交变频器的主电路。

①交－直－交电压型变频电路

常用的交—直—交电压型PWM变频电路。

交—直—交电压型PWM变频电路采用二极管构成整流器，完成交流到直流的变换，其输出直流电压Ud是不可控的；中间直流环节用大电容C滤波；电力晶体管V1～V6构成PWM逆变器，完成直流到交流的变换，并能实现输出频率和电压的同时调节，VD1～VD6是电压型逆变器所需的反馈二极管。

②交－直－交电流型变频电路

常用的交－直－交电流型变频电路。

交－直－交电流型变频电路：整流器采用晶闸管构成的可控整流电路，完成交流到直流的变换，输出可控的直流电压U，实现调压功能；中间直流环节用大电感L滤波；逆变器采用晶闸管构成的串联二极管式电流型逆变电路，完成直流到交流的变换，并实现输出频率的调节。

③交－直－交电压型变频器与电流型变频器的性能比较

绝缘门极晶体管（IGBT）

1．IGBT的结构和基本工作原理

绝缘门极晶体管IGBT也称绝缘栅极双极型晶体管，是一种新发展起来的复合型电力电子器件。

由于它结合了MOSFET和GTR的特点，既具有输入阻抗高、速度快、热稳定性好和驱动电路简单的优点，又具有输入通态电压低，耐压高和承受电流大的优点，这些都使IGBT比GTR有更大的吸引力。

在变频器驱动电机，中频和开关电源以及要求快速、低损耗的领域，IGBT有着主导地位。

（1） IGBT的基本结构与工作原理

1）基本结构

IGBT也是三端器件，三个极为漏极（D）、栅极（G）和源极（S）。

（a) 内部结构 （b）简化等效电路（c）电气图形符号

2）工作原理

IGBT的驱动原理与电力MOSFET基本相同，它是一种压控型器件。

开通和关断是由栅极和发射极间的电压UGE决定的，当UGE为正且大于开启电压UGE（th）时，MOSFET内形成沟道，并为晶体管提供基极电流使其导通。

当栅极与发射极之间加反向电压或不加电压时，MOSFET内的沟道消失，晶体管无基极电流，IGBT关断。

（2） IGBT的基本特性与主要参数

IGBT的转移特性和输出特性

（a) 转移特性 （b) 输出特性

1）IGBT的基本特性

① 静态特性

IGBT的转移特性，它描述的是集电极电流IC与栅射电压UGE之间的关系，与功率MOSFET的转移特性相似。

开启电压UGE（th）是IGBT能实现电导调制而导通的最低栅射电压。

UGE（th）随温度升高而略有下降，温度升高1oC，其值下降5mV左右。在+25oC时，UGE（th）的值一般为2~6V。

IGBT的输出特性，也称伏安特性，它描述的是以栅射电压为参考变量时，集电极电流IC与集射极间电压UCE之间的关系。

IGBT的开关过程

2）主要参数

①集电极—发射极额定电压UCES

②栅极—发射极额定电压UGES

③额定集电极电流IC

（3）IGBT的擎住效应和安全工作区

从IGBT的结构可以发现，IGBT电流可能发生失控的现象，就像普通晶闸管被触发以后，即使撤消触发信号晶闸管仍然因进入正反馈过程而维持导通的机理一样，因此被称为擎住效应或自锁效应。

引发擎住效应的原因，可能是集电极电流过大（静态擎住效应），也可能是最大允许电压上升率duCE/dt过大（动态擎住效应），温度升高也会加重发生擎住效应的危险。

动态擎住效应比静态擎住效应所允许的集电极电流小，因此所允许的最大集电极电流实际上是根据动态擎住效应而确定的。

根据最大集电极电流、最大集电极间电压和最大集电极功耗可以确定IGBT在导通工作状态的参数极限范围；根据最大集电极电流、最大集射极间电压和最大允许电压上升率可以确定IGBT在阻断工作状态下的参数极限范围，即反向偏置安全工作电压（RBSOA）

IGBT的驱动电路

（1)对驱动电路的要求

①IGBT是电压驱动的，具有一个2.5~5.0V的阀值电压，有一个容性输入阻抗，因此IGBT对栅极电荷非常敏感，故驱动电路必须很可靠，保证有一条低阻抗值的放电回路，即驱动电路与IGBT的连线要尽量短。

②用内阻小的驱动源对栅极电容充放电，以保证栅极控制电压UCE有足够陡的前后沿，使IGBT的开关损耗尽量小。另外，IGBT开通后，栅极驱动源应能提供足够的功率，使IGBT不退出饱和而损坏。

③驱动电路中的正偏压应为+12~+15V，负偏压应为-2~-10V。

④IGBT多用于高压场合，故驱动电路应整个控制电路在电位上严格隔离。

⑤驱动电路应尽可能简单实用，具有对IGBT的自保护功能，并有较强的抗干扰能力。

⑥若为大电感负载，IGBT的关断时间不宜过短，以限制di/dt所形成的尖峰电压，保证IGBT的安全。

（2)驱动电路

因为IGBT的输入特性几乎与MOSFET相同，所以用于MOSFET的驱动电路同样可以用于IGBT。

在用于驱动电动机的逆变器电路中，为使IGBT能够稳定工作，要求IGBT的驱动电路采用正负偏压双电源的工作方式。

为了使驱动电路与信号电隔离，应采用抗噪声能力强，信号传输时间端的光耦合器件。

基极和发射极的引线应尽量短，基极驱动电路的输入线应为绞合线

为抑制输入信号的振荡现象，基极和发射极并联一阻尼网络。

驱动电路的输出级采用互补电路的形式以降低驱动源的内阻，同时加速IGBT的关断过程。

IGBT基极驱动电路

a) 阻尼滤波 （b) 光电隔离

（3)集成化驱动电路

IGBT有与其配套的集成驱动电路。

这些专用驱动电路抗干扰能力强，集成化程度高，速度快，保护功能完善，可实现IGBT的最优驱动。

IGBT的保护电路

因为IGBT是的保护主要是栅源过电压保护、静电保护、采用R-C-VD缓冲电路等等。

在IGBT电控系统中设置过压、欠压、过流和过热保护单元，以保证安全可靠工作。

必须保证IGBT不发生擎住效应；具体做法是，实际中IGBT使用的最大电流不超过其额定电流。

1）缓冲电路

几种用于IGBT桥臂的典型缓冲电路。

（a) （ b) （c)

a)图是最简单的单电容电路，适用于50A以下的小容量IGBT模块，由于电路无阻尼组件，易产生LC振荡，故应选择无感电容或串入阻尼电阻RS；

b)图是将RCD缓冲电路用于双桥臂的IGBT模块上，适用于200A以下的中等容量IGBT；

c)图中，将两个RCD缓冲电路分别用在两个桥臂上，该电路将电容上过冲的能量部分送回电源，因此损耗较小，广泛应用于200A以上的大容量IGBT。

（2）IGBT的保护

过电流保护措施主要是检测出过电流信号后迅速切断栅极控制信号来关断IGBT。

实际使用中，要求在检测到过电流后，通过控制电路产生负的栅极驱动信号来关断IGBT。只要IGBT的额定参数选择合理，10内的过电流一般不会使之损坏。

采用集电极电压识别方法的过流保护电路。

集电极电压识别方法的过流保护电路

为了避免IGBT过电流的时间超过允许的短路过电流时间，保护电路应当采用快速光耦合器等快速传送组件及电路。

检测发射极电流过流的保护电路。

无人深空常见基础电路怎么连接 基础电路布置方法

无人深空常见基础电路的连接与布置方法：

感应开关门电路：这是最常见的电路，只要靠近就可以自动开关门，非常适合用作基地的大门哦！

双控电闸电路：

同时开启或关闭型：两个电闸同时操作才能控制门的开关，简单但有点“小脾气”，两个电闸都关后再开一个，门会重复开关一遍。

一控即开型：只要有一个电闸开启，门就会打开，比前一个稍微复杂一点点，但更稳定。

按钮式电路：

按钮式延迟电路：按下按钮，门会开几秒钟，可以通过增加自动开关来延长开门时间。如果需要双控，门两侧各放一个电路就好啦。

按钮式自锁电路：按下开关，门会一直开着，内外都可以控制，超方便！

密码门电路：

电闸式密码门：自己设置密码，通过电闸的开关状态来解锁。

按钮式密码门：也是自己设置密码，但比电闸式的更方便，可以自动重置开关，不需要跑回去关电闸。

自动开关与能量逆变器：它们就像是电路的“指挥官”，控制电路的通断。自动开关在电源和控制端口都通电时才工作；能量逆变器则是电源通电但控制端口不通电时工作。

流水灯：可以做成漂亮的灯光效果，或者用来制作滚动屏电路。通过控制电信号的流动，实现灯光的顺序亮起和熄灭。

计数器电路：用来记录脉冲的个数，单向和双向都有，可以做成时钟的秒针、分针等。

七段数码显示器与译码器：可以显示数字，通过不同的电路组合，实现阿拉伯数字的显示。可以用来做时钟的显示部分哦！

怎么样，是不是觉得无人深空中的电路布置也挺有意思的呢？快去试试看吧，让你的太空基地变得更加智能化！

华士逆变器接触器吸合就跳开是什么原因？确认接线没问题，接触器也没问题，控制板也没问题

确认接线没问题接触器仍然跳开，就是控制线路或者是接触器本身问题引起的。

主要原因：

(1)交流接触器不动或动作不可靠可能原因

①电源电压过低或波动过大。

②操作回路电源容量不足或发生断线、接线错误及控制触头接触不良。

③控制电源电压与线圈电压不符。

④产品本身受损（如线圈断线或烧毁，机械可动部分被卡住。转轴生锈或歪斜等）。

⑤触头弹簧压力与超程过大。

⑥电源离接触器太远，连接导线太细。

(2)处理办法

①调高电源电压。

②增加电源容量，改正接线错误，修理控制触头。

③更换线圈，排除卡住故障。

④按要求调整触头参数。

⑤更换较粗的连接导线。

交流接触器的选择方法

1、类型的选择：根据电源选择直流或交流接触器。

2、主触点额定电压的选择：大于等于负载额定电压。

3、主触点额定电流的选择：额定电流大于计算值。

4、线圈电压：等于控制电路工作电压。

开关电源MOS 管下方的电阻0.62欧姆,到地,,另外一个3.6欧姆 反馈到PWM 的sense有什么用啊,,,请教大师指点.

0.62欧姆电阻是取样电阻，通过采样两端电压来对主回路进行电流检测，主要起过流保护作用。

PWM控制电路检测到电流过大时将使PWM减小或停止输出，触发保护电路并自锁，防止过载时烧坏MOS管。

对补充问题的回答:

很可能是测量方法导致的测量误差。

1、底下的电阻有负反馈作用，由于阻值很小，不宜在回路中串接电流表直接测量电流，否则会影响电路正常工作，导致测量误差很大。一般是测试电阻两端的电压，根据I=U/R 来计算电流。

2、主回路工作在高频开关状态，波形不对称且脉宽不固定，最好用示波器来观测；一般万用表测量不适用于高频脉冲测量。

3、应考虑控制IC消耗的一部分电流。

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