如何提升逆變電源的可靠性？

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)12V 1000W 的逆變器輸入電流最大可達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)的就是對不同負載特性適應性問(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)流保護措施；2. 是對不同特性如感性、容性、負阻性等負載的適應性。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，當然這里又包含了并聯(lián)驅動(dòng)問(wèn)題與PCB的布線(xiàn)問(wèn)題?！熬骶鶋骸?這簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單四個(gè)字里不但包含平衡驅動(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)對運行可靠性有舉足輕重的影響的是逆變器的“自我”保護問(wèn)題，包括限流保護模式(前面已提到過(guò))，熱關(guān)斷保護，用戶(hù)操作異常保護，負載異常保護，啟動(dòng)保護等等

這個(gè)說(shuō)法不能說(shuō)不對，其實(shí)如已及時(shí)關(guān)掉了后級，一般前級的過(guò)流也就能自行解除了。當然實(shí)用時(shí)前級高頻大功率DC/DC與后級50Hz/60Hz逆變部分都應具有性能良好的限流控制環(huán)路

對于原器件的參數設定與選型一樣會(huì )影響到產(chǎn)品的可靠性，這個(gè)自不必多說(shuō)。但對MOS管、超快整流二極管來(lái)說(shuō)，不同的封裝形式對可靠性的影響有時(shí)差別十分明顯！不得不認真重視之。

在談驅動(dòng)問(wèn)題前，先上一幅實(shí)測的推挽逆變電路的其中一邊MOS管的G極波形（1：1 藍）與升壓變壓器的副邊電壓波（15：1 黃），這是電路處在滿(mǎn)載1000W DC+24V輸入時(shí)的實(shí)測波形，可以看到另一路MOS管導通時(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輸出直驅管MOS的也不少見(jiàn)），因此驅動(dòng)波形以0V~+15V方波為多見(jiàn)，此時(shí)驅動(dòng)波形如受到干擾（見(jiàn)上圖尖刺部分），如接近達到MOS管的Vth值，則對系統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，應引起足夠的重視。

此圖為實(shí)測逆變器滿(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)斷的驅動(dòng)方式，同時(shí)精選低Qgs的功率MOS管，驅動(dòng)波形的“尖峰”干擾大為減少，也可看到由于采用了負壓關(guān)斷，滿(mǎn)載時(shí)從對方相位串擾過(guò)來(lái)的“毛刺”被有效控制在0V線(xiàn)以?xún)龋t圈），確保截止時(shí)期的MOS管能絕對可靠地截止關(guān)斷。

在說(shuō)環(huán)路反饋與過(guò)流保護前，接續4樓散熱話(huà)題，先來(lái)說(shuō)說(shuō)結構設計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，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)樣機過(guò)來(lái)看看...拿到樣機拆開(kāi)后發(fā)現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，樣機為進(jìn)風(fēng)設計，據說(shuō)是用以延長(cháng)含油軸承的壽命），同樣型號并聯(lián)工作的功率MOS管，實(shí)

際工作的溫差那么大，自然對“均流”是極其不利！ 所以可靠性不高就不足為怪了。

結合散熱設計，對MOS管的并聯(lián)來(lái)說(shuō)，從參數篩選配對（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（PCB布線(xiàn)的AC、DC阻抗）相近、驅動(dòng)波形嚴格相同、工作時(shí)的溫升變化同步一致（以后再詳說(shuō)）等等，當然還有限流保護點(diǎn)的合理選定、裝配焊接工藝的各個(gè)細節都不能掉以輕心！ 這樣才能保證并聯(lián)工作時(shí)的高可靠性。