關電源整流橋
大概有兩個方面的原因,開關管的正反饋正激勵電流過大。
則開關管的基極電流過大,基極b到發射極e電流過大。
集電極C的電流到發射極電流也超大出許多范圍,電流一大,其溫度猛增,一下子就把開關管炸掉了。
還就是調壓電路和開關管的相關的電子元件失效造成。
還有開關管的保護元件以損壞了。
設計師者一般在開關管的集電極C,發射極e,基極b都設有保護電路元器件。
一般設有高壓泄放電路,是因線圈產生的自感電動勢熱和電源電壓加起來,加到集電極和發射極之間。
如放電回路中的電阻,耐高壓電容開路時,都會炸開關管的。
再就是散熱不好,開關管的質量本身又太差,那不用說,搞不了幾天炸開關管了,修的時候把這些都多注意一下,我只能把思路說一下,要做好還得靠自己多練習,積累經驗,去解決更多的問題。
開關管是開關電源的核心部件,工作在大電流,高電壓的環地下,損壞的比例是比較高,一旦燒壞,往往并不是換上新管就可以排除故障,出現屢次燒壞開關管的故障是較為麻煩的,讓一些初學者無從下手,甚至是照成心理陰影不敢再繼續下去。
燒壞開關管故障的常見原因,
1.開關管過壓損壞
(1)市電電壓過高,對開關管提供的漏極工作電壓高,開關管漏極產生的開關脈沖幅度自然升高許多,突破開關管DS的耐壓值造成開關管擊穿。
(2)穩壓電路有問題,使開關電源輸出電壓升高的同時,開關變壓器各繞組產生的感應電壓幅度大,在其一次繞組產生的感應電壓與開關管漏極D得到的直流工作電壓疊加,如果這個疊加值超過開關管D—S的耐壓值,就會損壞開關管。
(3)開關管漏極D保護電路(尖峰脈沖吸收電路)有問題,不能將開關管漏極D幅度頗高的尖峰脈沖吸收掉而造成開關管漏極電壓過高而被擊穿。
(4)大濾波電容(耐壓300V以上濾波電容)失效,使其兩端含有大量的高頻脈沖,在開關管截止期間與反峰電壓疊加后,導致開關管過壓損壞。
2.開關管過流損壞
(1)開關管散熱片過小或固定不牢
(2)開關電源負載過重,造成開關管導通時間延長而損壞開關管。常見原因是輸出電壓整流、濾波電路不良或負載電路有短路、漏電等故障。
(3)開關變壓器匝間短路
3.開關管功耗大損壞
常見的有開啟損耗大和關斷損耗大兩種,開啟損耗大主要是由于開關管在規定的時間內不能由放大狀態進入飽和狀態。開關管因開啟損耗大的原因主要是由于開關管激勵不足造成的。關斷損耗大主要是由于開關管在規定的時間內不能由放大狀態進入到截止狀態。開關管因關斷損耗大的原因主要是由于開關管柵(基)極的波形發生畸變造成的。
4.開關管本身有質量問題
市售電源開關管質量良莠不齊,如果開關管存在質量問題,屢次損壞開關管也就在所難難免。
隨著社會生活水平的提高,我們對汽車的要求已經從簡單的代步工具轉化為了集娛樂、生活、辦公等多功能的移動場所。如此對應的筆記本電腦等電子設備一定是不可或缺的。電子移動設備一般采用220V/50Hz的工頻正弦交流電,車上12V/24V的直流電蓄電池是無法直接為我們的移動電子設備供電的,所以出現了車載電源轉換器,即逆變電源。相較于市場較多的修正弦波逆變器,純正弦波逆變器彌補了修正弦波逆變器連續性不好的缺點,具有安全性強,電源轉化率高,控制方法簡單的特點。
2020年Sun Jun Min設計了一款功率為500W,輸入電壓為直流20V,輸出電壓為交流220V/50Hz的逆變電源。經實驗樣機測試,其效率約為88%,具有噪聲小、安全可靠等特點。
【逆變電路總體結構設計框圖】
主要參數
DC-DC升壓電路+控制電路(推挽式):
· 蓄電池:VARTA 6-QW-6(580)-L
· MOS管:VD>30V
· 整流二極管:DSEI30
· 主控芯片:TL494
DC-AC逆變電路+控制電路(全橋式):
· MOS管:VD=600V,ID=10A
· 濾波電容:2.25μf/2.4mH
· 主控芯片:TDS2285
· 20M無源晶振
· 整流器1N4007
· 磁芯:EE55
· 光耦:TLP250
【DC-DC升壓主電路圖】
DC-DC高頻升壓部分采用推挽式拓撲結構。在DC-DC升壓電路中,選用MOSFET作為開關器件,場效應管所需承受的最大電壓約為30V,選型時MOS管的最大耐受電壓應留有余量。此處可以選擇的NMOS VBM1606,VD=60V,ID=120A,擁有極低的導通電阻Rds(on)=5mΩ。
選用MOS管型號:
①VBM1606
②VBL1615A
③VBL1105
④VBM1607V3
⑤VBL1806
【適用的VBsemi 場效應管參數】
【DC-DC PWM驅動電路】
DC-DC升壓控制電路采用PWM脈沖寬度調制技術,選用TL494做為主控芯片,其內部包含全部的脈沖寬度調制控制電路,是個集成了開關電源控制所需全部模塊的芯片。
【DC-AC逆變電路原理圖】
DC-AC逆變電路的主回路采用的是全橋式結構,和開關管并聯的二極管起到保護作用。MOS管此處選用的VBP16R20S,VD=600V,ID=20A,Rds(on)=190mΩ。
選用MOS管:
①VBP16R20S
②VBE16R10S
③VBL16R11S
④VBMB16R15S
⑤VBM16036N
【適用的VBsemi微碧場效應管參數】
【DC-AC SPWM驅動電路】
逆變部分的控制電路采用TDS2285作為主控芯片,并采用了光耦芯片TLP250,增加了硬件電路的可靠性。
為了保證電源的可靠性,其保護電路由輸入防反接保護電路、輸入過壓保護電路和欠壓保護電路組成。
【輸入反接保護電路】
【輸入欠壓保護】
【輸入過壓保護】