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  • Vishay的新款第五代FRED Pt® 600 V Hyperfast和Ultrafast整流器具有极高的反向恢复性能

    Vishay的新款第五代FRED Pt® 600 V Hyperfast和Ultrafast整流器具有极高的反向恢复性能

    宾夕法尼亚、MALVERN — 2021年3月31日 — 日前,Vishay Intertechnology, Inc.推出10款新型第五代FRED Pt® 600 V Hyperfast和Ultrafast整流器。这些Vishay新款15 A、30 A、60 A和75 A整流器具有出色反向恢复性能,提高AC/DC和DC/DC转换器以及软硬开关或谐振电路的效率。 日前发布的整流器反向恢复损耗比紧随其后的竞品器件低30 %,比前代FRED Pt解决方案低48 %,同时导通和开关损耗低,从而提高电动 / 混合动力汽车(EV / HEV)电池充电站高速LLC输出整流端,以及UPS应用高频级轻载和满载效率。 整流器采用TO-220AC和TO-247AD封装,X型为Hyperfast超高速恢复整流器,H型为Ultrafast超快恢复整流器。X型整流器的优点是QRR低,H型整流器的优点是正向压降低。器件符合RoHS标准,无卤素,工作结温达到+175 °C。 器件规格表: 1IF = 额定电流,TJ = 125 °C 2TJ = 125 °C, IF =额定电流A, VR = 400 V, dIF/dt = 1000 A/μs 3TJ= 25 °C IF = 1 A dIF/dt = 100 A/μs, VR = 30 V 新型FRED Pt整流器现可提供样品并已实现量产,供货周期为12周。

    时间:2021-04-01 关键词: Vishay FRED 整流器

  • Advanced Energy 推出新型可控硅整流器功率控制器,让高精度加热技术满足工业4.0水平

    Advanced Energy 推出新型可控硅整流器功率控制器,让高精度加热技术满足工业4.0水平

    北京,中国 - Media OutReach - 二零二零年十一月二十五日 - Advanced Energy Industries, Inc.一直-致力于开发各种先进的高精度电源转换、测量和控制系统等解决方案,这方面的技术更一直领先全球。该公司宣布推出一款型号为Thyro-A+的可控硅整流器(SCR)功率控制器。这是该公司一直领先市场的SCR功率控制器系列的最新型号产品,其特点是适用于高精度工业和半导体加热设备。Thyro-A+的准确度极高,而且配备负载监测功能,这是新一代可控硅整流器都有的优点。此外,这款新产品不但是业界最小巧的SCR解决方案,而且还有全新的数字控制功能,特别适用于高精度加热、熔化、烘干和成型应用过程。 Thyro-A+采用全新设计的控制引擎,其测量采样率比现有的Thyro-A高16倍,因此控制准确度更高,有助于大幅改善工艺技术的一致性和可重复性,而且还可减少能耗,以及提高高精度加热应用的工艺通量。Thyro-A+是业界最小巧的SCR功率控制器,其带来工业领先功率密度。此外,这款功率控制器还配备一个LED显示器可供选用,方便用户调试和可视化。其他的先进数字功能包括远程控制和自我监测,而且其数字控制接口可连接其他相关厂商的软件和应用,确保符合第4代工业(Industry 4.0) 的技术要求。 Advanced Energy 光电及PCS产品总监 Andreas Breitkopf 表示:「Thyro-A+ 沿用 Advanced Energy 知名的SCR功率控制技术,是我们最先进的SCR功率控制器,显示我们这系列产品的阵容不断壮大,功能更加先进齐备,符合加热应用的技术要求,让工业与半导体客户放心选用。Thyro-A+ 与 Advanced Energy 其他的SCR功率控制器一样,都已取得 Rockwell Encompass Partner 计划的认证,并可直接连接 Rockwell Automation Logix PAC 系统,让客户可以利用简单直接的方法全面集成系统设计。」 Advanced Energy 的Thyro系列功率控制器包括Thyro-S、Thyro-A eco、Thyro-A和Thyro-PX系列产品,而Thyro-A+是其中最新推出的一款产品。Thyro-A+内置一个全新而性能强劲的控制器,其带来工业领先的精度、加热元件的负载监视和功率控制以及加热应用大范围的阻性负载和变压器负载。这款控制器预载了配备"复制粘贴"功能的配置文件,让多个SCR功率控制器可以轻易互相交换系统参数,以确保控制器可以轻易安装和更换。客户只要采用这款体积最小巧的SCR功率控制器,便可节省系统的安装成本,而且这款控制器还符合多个现场总线协议的技术规定,因此客户可以用最快捷的方法完成整个安装过程,确保这款产品可以轻易融入现有的加热设备之中,以支持各个重要的加热流程。

    时间:2020-11-25 关键词: 功率控制器 加热技术 整流器

  • 关于通信开关电源的温度影响因素,你知道有哪些吗?

    关于通信开关电源的温度影响因素,你知道有哪些吗?

    你知道温度对通信开关电源有什么影响吗?我们在实践工作中的统计结果证实,造成数据丢失、硬件故障和停机的主要原因是通信开关电源系统的失效。而电源机房工作环境温度的变化对开关电源的工作稳定性能和使用寿命及其相关,因此,电源选择合适的冷却方式,可以保证通信电源的可靠使用。 温度对通信开关电源性能和寿命的影响 通信开关电源的主要部件是高频开关整流器,它是伴随功率电子学理论和技术及功率电子器件的发展而逐渐发展成熟的。采用软开关技术的整流器,功耗变得更小,温度更低,体积和重量都有大幅度下降,整体质量和可靠性不断提高。但是每当环境温度升高10℃时,主要功率元件的寿命减少50%。出现这样寿命迅速下降的原因都是由于温度的变化。由各种微观和宏观机械应力集中所导致的疲劳失效,铁磁性材料及其他零部件运行时在交变应力持续作用下,将萌生多种类型的微观内部缺陷。因此保证设备的有效散热,是保证设备可靠性和寿命的必要条件。 工作温度与功率电子组件的可靠性和寿命的关系 电源是一种电能转换设备,在转换过程中本身需要消耗掉一些电能,而这些电能则被转化为热量释出。电子元件工作的稳定性与老化速度是和环境温度息息相关的。功率电子组件是由多种半导体材料组成的。由于功率元件工作时的损耗是由其自身发热来散失,所以膨胀系数不同的多种材料相互联系的热循环会引起非常显著的应力,甚至有可能导致瞬间断裂,使元件失效。若功率元件长期工作在异常的温度条件下,会引发将导致断裂的疲劳。由于半导体存在热疲劳寿命,这就要求其应该工作在相对稳定和低的温度范围内。 同时快速的冷热变化会暂时的产生半导体温度差,从而会产生热应力与热冲击。使元件承受热――机械应力,当温差过大时,导致元件的不同材料部分产生应力裂纹。使元件过早失效。这也就要求功率元件应工作在相对稳定的工作温度范围内,减少温度的急剧变化,以消除热应力冲击的影响,保证元件长期可靠的工作。 工作温度对变压器的绝缘能力影响 变压器的初级绕组通电后,线圈所产生的磁通在铁心流动,由于铁心本身是导体,在垂直于磁力线的平面上会产生感应电势,在铁心的断面上形成闭合回路并产生电流,称为“涡流”。这个“涡流”使变压器的损耗增加,并使变压器的铁心发热变压器的温升增加。由“涡流”所产生的损耗称为“铁损”。另外要绕制变压器使用的铜线,这些铜导线存在着电阻,电流流过时这电阻会消耗一定的功率,这部分损耗变成热量而消耗,称这种损耗为“铜损”。所以铁损和铜损是变压器工作产生温升的主要原因。 由于变压器工作温度升,必然造成线圈老化,当其绝缘性能下降后,导致抗市电的冲击能力减弱。这时若有雷击或市电浪涌出现时,在变压器的初级出现的高反压会将变压器击穿,使电源失效,同时还有高压串入通信主设备,组成主设备损坏的危险。 冷却方式对电源工作温度的影响 电源的散热一般采用直接传导和对流传导二种方式,直接热传导是热能沿物体从温度高的一端向温度低的一端传递,其热传导的能力稳定。对流传导是液体或气体通过回转运动,使温度趋于均匀的过程。由于对流传导牵扯到动力过程,降温比较顺速。 将发元件安装在金属散热器上,通过挤压热表面,实现高低不等能量体传递能量,能够依靠大面积的散热片辐射出去的能量并不多。这种热传导方式称为自然冷却,它对热量散失延迟时间较长。换热量Q=KA△t(K换热系数,A换热面积,△t温度差),若室内环境温度偏高,△t的绝对值就小,这时这种传热方式的散热性能就会大大下降。 在电源中增加风扇将能量转换中堆积的热量迅速排出电源之外。风扇对散热片的持续送风,则可以被视为对流传递能量。称为风扇冷却,这种散热方式的延迟时间短长。散热量Q=Km△t(K换热系数,m换热空气质量,△t温度差),一旦风扇发生转速降低、停转,m值将迅速降低,电源中堆积的热量将会很难散失,这就会大大增加电源内电容、变压器等电子元件的老化速度并影响其输出质量的稳定性,最终导致元器件烧毁、设备失效。 通信电源散热的主要方法及优缺点 通信开关电源冷去技术的设计首先要是满足行业各项技术性能要求。为更加适应通信机房的特殊环境使用环境,要求其冷却方式对环境温度变化适应性强。目前整流器常用的冷却方式有自然冷却、纯风扇冷却、自然冷却和风扇冷却相结合三种。自然冷却具有无机械故障,可靠性高;无空气流动,灰尘少,有利于散热;无噪音等特点。纯风扇冷却具有设备重量轻,成本低。风扇和自然冷却相结合的技术具有有效减小设备体积和重量,风扇的使用寿命高,风扇故障自适应能力强等特点。 自然冷却 自然冷却方式是开关电源早期的传统冷却方式,这种方式主要是依靠大的金属散热器来进行直接的热传导式散热。换热量Q=KA△t(K换热系数,A换热面积,△t温度差)。当整流器输出功率增大时,其功率元件的温度会上升,△t温度差也增加,所以当整流器A换热面积足够时,其散热是没有时间滞后,功率元件的温差小,其热应力与热冲击小。但这种方式的主要缺点就是散热片体积和重量大。变压器的绕制为尽可能降低温升,防止温度的上升影响其工作性能,所以其材料选择的裕量较大,变压器的体积和重量也大。整流器的材料成本高,维护更换不方便。由于其对环境的洁净度要求不高,目前对于小容量通信电源,在些小型专业通信网还有部分应用,如电力、石油、广电、军队、水利、国安、公安等。 风扇冷却 随着风扇制造技术的发展,风扇的工作稳定性和使用寿命有较大的进步,其平均无故障时间是5万小时。采用风扇散热后可以减去笨重的散热器,使得整流器的体积和重量大大改善,原材料成本也大大降低。随市场竞争的加剧,市场价格的下滑,这种技术已成为当前的主要潮流。 这种方式的主要缺点是风扇的平均无故障时间较整流器10万小时时间短,若风扇故障后对电源的故障率影响大。所以为保证风扇的使用寿命,风扇的转速是随设备内的温度变化而变化的。其散热量Q=Km△t(K换热系数,m换热空气质量,△t温度差)。m换热空气质量是和风扇的转速相关,当整流器输出功率增大时,其功率元件的温度会上升,而功率元件温度的变化到整流器能将这种变化检测到,再到增加风扇的转速以加强散热,在时间上是有很大滞后的。如果负载经常突变,或者市电输入波动大,就会造成功率元件出现快速的冷热变化,这种突变的半导体温度差产生的热应力与热冲击,会导致元件的不同材料部分产生应力裂纹。使之过早失效。 风扇和自然冷却相结合 由于环境温度的变化和负载的变化,电源工作时的耗散热能,采用风扇和自然冷却方式相结合可以更快的将热能散发出去。这种方式在增加风扇散热的同时,可以减少散热器面积,使得功率元件工作在相对稳定的温度场条件下,使用寿命不会因为外部条件变换受影响。这样不仅克服纯风扇冷却对的功率元件散热调节滞后的缺点,也了避免风扇使用寿命低影响整流器的整体可靠性。尤其在机房的环境温度很不稳定的情况下,采用风冷和自冷相结合的冷却技术具有更好的冷却性能。这种方式整流器的材料成本在纯风扇冷去和自然冷却两种方式之间,重量低,维护方便。 尤其在采用智能风冷和自冷技术时,可以让整流器在低负载工作条件下,模块温升小,模块风扇处于低速运转状态。在高负载工作条件下,模块升温。模块升温超过55℃。风扇转速随温度变化线性增长。风扇故障在位检测,风扇故障后,风扇故障限流输出,同时故障报警。由于风扇运转数度与负载大小相关,使得风扇的使用寿命比纯风冷时要长,其可靠性也大大提高。 通信开关电源采用风扇和自然冷却相结合的冷却方式,既能在环境温度高的情况下,有效的降低整流器内部的工作温度,延长器件使用寿命,又能在环境温度低及负载低的情况下,整流器的风扇降低转速工作,延长风扇的使用寿命。采用散热器散热,其器件间距及爬电距离可相对较远,在高湿度的情况下,,安全性能高。整流器体积较小、重量较轻,使维护工作变得轻松。 为保证通信开关电源的整流器的可靠稳定工作,减少其工作温升是一项关键技术。采用智能风冷和自冷相结合技术。具有对环境适应性更强,使用寿命长,可靠稳定等技术优势。以上就是温度对通信开关电源的影响解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-10-26 关键词: 开关电源 开关整流器 整流器

  • 关于主动式PFC电源的一些有点,你了解吗?

    关于主动式PFC电源的一些有点,你了解吗?

    什么是主动式PFC电源?它有什么特点?通常来说主动式PFC可以省电真的是这个样子么,下面小编来和你分析一波,主动式PFC在结构上来说基本就是一个通过PWM控制电流波形的AC/DC整流器,交流输入通过整流桥进行整流,然后PWM触发主动PFC电路中的MosFET管,分离中间直流电压到恒定脉冲序列,随后这些脉冲信号通过滤波电容,将相对平顺的电流送到主开关电路。 此外我们可以在主动式PFC电路中看到一个体积相对较大的电感线圈,这个电感线圈可以对电流起到缓冲和梳理的作用,当然它在体积和重量上比起被动式PFC的电感要小很多。 以先马金牌500W模组版为例的主动式PFC电源,PF值可以轻松达到0.9以上 从设计结构上来说,主动式PFC显然比被动式PFC更复杂,成本也更高。但是主动式PFC有着更宽广的电压适应能力,在电压波动较大的情况下仍然可以稳定工作,不少产品甚至直接支持110V到220V电压的输入。同时在功率因数校正的效果上,主动式PFC也有凌驾于被动式PFC,可以轻松达到0.9以上,部分高端产品甚至可以实现无限接近于1的效果。 此外由于主动式PFC电路的体积和重量都远小于被动式PFC,随着电源额定功率的提升,其在体积和重量上的变化也不会很大,因此在被动式PFC电源上“越重越好”的标准其实并不适合主动式PFC电源。 在主动式PFC电源刚刚步入主流的时候,又不少厂商为了宣传自家的主动式PFC电源产品,都纷纷打出了“主动式PFC电源更加省电”的旗帜,引导消费者选择采用主动式PFC设计的产品。但事实上是不是这样呢?主动式PFC电源就一定比被动式PFC电源省电吗? 如果从宏观的角度来看,确实是这样没错的。同样是200W的有效功率,采用被动式PFC设计、PF值为0.8的PC电源需要消耗250W的视在功率,而采用主动式PFC设计、PF值为0.9的PC电源则只需要222W的视在功率,如果说视在功率相当于发电机的输出功率,那主动式PFC电源对发电机造成的负荷就更低,自然也就是更省电了。 然而这样的省电对于消费者而言并没有什么实际意义,因为我们的电表只统计有效功率,并不是统计视在功率,换句话说你只需要为有效功率付电费,因此不管是主动式PFC、被动式PFC还是没有PFC,只要有效功率相同,电表上走的数字就是相同的,消费者需要支付的电费也是相同的。 真正能让你省电费的参数是电源的转换效率,这个转换效率直接影响电源有效功率的高低,在相同的输出负载下,转换效率更高的电源所需要的有效功率越低,你需要付的电费自然也越少了。 我们为什么要选择主动式PFC电源? 如果仅仅是从省电费的角度来考虑,电源是采用主动式PFC、被动式PFC甚至是有无PFC都没有什么关系,因为省钱与否的关键是在电源的转换效率。但是实际与理论总是有一些差别的,从客观事实来说,同样额定功率的电源产品,主动式PFC电源大部分确实有着比被动式PFC产品更高的转换效率,因为前者往往在做工、用料和架构上都会有更高的水平,品质也会更好,所以主动式PFC电源产品在客观上确实要更省电费,虽然两者没有必然的联系。 此外主动式PFC电源对交流输入电压的适应性也更强,基本上目前的宽幅电源都采用了主动式PFC设计,这样在电压波动比较大环境下,主动式PFC电源仍然可以保持稳定的输出。而被动式PFC电源对输入电压的稳定性有一定的要求,电压浮动的适应范围往往不如主动式PFC产品,在输入电压起伏较大的环境下可能无法正常工作。 另外选择主动式PFC电源也是一种环保观念,由于其PF值更接近于1,因此它对电网的负荷和污染也会更低,有利于减少不必要的能量消耗。现在PC电源中的80Plus认证不仅对产品的转换效率有要求,它还同时要求PC电源的PF值在0.9以上,因此80Plus认证在一定程度上也是对电源产品在环保贡献上的肯定。以上就是主动式PFC电源解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-10-25 关键词: pfc pwm 整流器

  • 什么是主动式PFC电源?什么是被动式PFC?

    什么是主动式PFC电源?什么是被动式PFC?

    什么是主动式PFC电源?你了解吗?通常来说主动式 PFC 可以省电真的是这个样子么,下面小编来和你分析一波,主动式 PFC 在结构上来说基本就是一个通过 PWM 控制电流波形的 AC/DC 整流器,交流输入通过整流桥进行整流,然后 PWM 触发主动 PFC 电路中的 MosFET 管,分离中间直流电压到恒定脉冲序列,随后这些脉冲信号通过滤波电容,将相对平顺的电流送到主开关电路。 此外我们可以在主动式 PFC 电路中看到一个体积相对较大的电感线圈,这个电感线圈可以对电流起到缓冲和梳理的作用,当然它在体积和重量上比起被动式 PFC 的电感要小很多。 以先马金牌 500W 模组版为例的主动式 PFC 电源,PF 值可以轻松达到 0.9 以上 从设计结构上来说,主动式 PFC 显然比被动式 PFC 更复杂,成本也更高。但是主动式 PFC 有着更宽广的电压适应能力,在电压波动较大的情况下仍然可以稳定工作,不少产品甚至直接支持 110V 到 220V 电压的输入。同时在功率因数校正的效果上,主动式 PFC 也有凌驾于被动式 PFC,可以轻松达到 0.9 以上,部分高端产品甚至可以实现无限接近于 1 的效果。 此外由于主动式 PFC 电路的体积和重量都远小于被动式 PFC,随着电源额定功率的提升,其在体积和重量上的变化也不会很大,因此在被动式 PFC 电源上“越重越好”的标准其实并不适合主动式 PFC 电源。 在主动式 PFC 电源刚刚步入主流的时候,又不少厂商为了宣传自家的主动式 PFC 电源产品,都纷纷打出了“主动式 PFC 电源更加省电”的旗帜,引导消费者选择采用主动式 PFC 设计的产品。但事实上是不是这样呢?主动式 PFC 电源就一定比被动式 PFC 电源省电吗? 如果从宏观的角度来看,确实是这样没错的。同样是 200W 的有效功率,采用被动式 PFC 设计、PF 值为 0.8 的 PC 电源需要消耗 250W 的视在功率,而采用主动式 PFC 设计、PF 值为 0.9 的 PC 电源则只需要 222W 的视在功率,如果说视在功率相当于发电机的输出功率,那主动式 PFC 电源对发电机造成的负荷就更低,自然也就是更省电了。 然而这样的省电对于消费者而言并没有什么实际意义,因为我们的电表只统计有效功率,并不是统计视在功率,换句话说你只需要为有效功率付电费,因此不管是主动式 PFC、被动式 PFC 还是没有 PFC,只要有效功率相同,电表上走的数字就是相同的,消费者需要支付的电费也是相同的。 真正能让你省电费的参数是电源的转换效率,这个转换效率直接影响电源有效功率的高低,在相同的输出负载下,转换效率更高的电源所需要的有效功率越低,你需要付的电费自然也越少了。 我们为什么要选择主动式 PFC 电源? 如果仅仅是从省电费的角度来考虑,电源是采用主动式 PFC、被动式 PFC 甚至是有无 PFC 都没有什么关系,因为省钱与否的关键是在电源的转换效率。但是实际与理论总是有一些差别的,从客观事实来说,同样额定功率的电源产品,主动式 PFC 电源大部分确实有着比被动式 PFC 产品更高的转换效率,因为前者往往在做工、用料和架构上都会有更高的水平,品质也会更好,所以主动式 PFC 电源产品在客观上确实要更省电费,虽然两者没有必然的联系。 此外主动式 PFC 电源对交流输入电压的适应性也更强,基本上目前的宽幅电源都采用了主动式 PFC 设计,这样在电压波动比较大环境下,主动式 PFC 电源仍然可以保持稳定的输出。而被动式 PFC 电源对输入电压的稳定性有一定的要求,电压浮动的适应范围往往不如主动式 PFC 产品,在输入电压起伏较大的环境下可能无法正常工作。 另外选择主动式 PFC 电源也是一种环保观念,由于其 PF 值更接近于 1,因此它对电网的负荷和污染也会更低,有利于减少不必要的能量消耗。现在 PC 电源中的 80Plus 认证不仅对产品的转换效率有要求,它还同时要求 PC 电源的 PF 值在 0.9 以上,因此 80Plus 认证在一定程度上也是对电源产品在环保贡献上的肯定。以上就是主动式PFC电源解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-10-18 关键词: pwm控制 pfc电源 整流器

  • Nexperia的锗化硅 (SiGe)整流器兼具一流的高效率、热稳定性,能够节省空间

    Nexperia的锗化硅 (SiGe)整流器兼具一流的高效率、热稳定性,能够节省空间

    半导体基础元器件生产领域的高产能生产专家Nexperia推出了一系列反向电压为120 V、150 V和200 V的新锗化硅(SiGe)整流器,兼具肖特基整流器的高效率与快速恢复二极管的热稳定性。 新款1-3 A SiGe整流器以汽车、通信基础设施和服务器市场为目标市场,尤其适合高温应用,例如,LED照明、发动机控制单元或燃油喷射。这些新推出的极低泄漏器件提供扩展的安全工作区域,在不超过175 °C的条件下不会发生热失控。同时,工程师也可以使用适用于高温设计的快速恢复二极管,优化设计以实现更高效率。SiGe整流器增大低正向电压(Vf)和低Qrr,使传导损耗降低10-20%。 PMEG SiGe设备(PMEGxGxELR/P)采用功率二极管行业标准的节省空间、高热效率的CFP3和CFP5封装。封装采用实心铜夹片,降低热阻,优化热传输至周围环境,使PCB更小、更紧凑。此外,使用SiGe技术,能够轻松实现肖特基和快速恢复二极管的引脚到引脚替换。 Nexperia产品经理Jan Fischer评论道:“使用Nexperia的创新型锗化硅技术,让工程师有更多选择来设计电源电路,最终构建引领市场的产品,这是之前从未有过的。SiGe是Nexperia功率二极管产品的完美补充,该产品采用夹片粘合FlatPower (CFP)封装,包括100多个肖特基整流器和快速恢复整流器。此外,我们还将继续扩展产品组合,始终为客户提供符合其应用的产品。” 第一批4款符合AEC-Q101标准的120V SiGe整流器目前已进入量产阶段。更有8款150V和200V的产品现可提供样片。如需了解SiGe整流器的更多信息(包括产品规格和数据手册),请访问www.nexperia.cn/sige-rectifiers,或直接接洽您的Nexperia联系人。

    时间:2020-09-27 关键词: nexperia 二极管 整流器

  • 通信开关电源整流器几种常用散热方式

      通信开关电源冷却技术的设计首先要是满足行业各项技术性能要求。为更加适应通信机房的特殊环境使用环境,要求其冷却方式对环境温度变化适应性强。目前整流器常用的冷却方式有自然冷却、纯风扇冷却、自然冷却和风扇冷却相结合三种。自然冷却具有无机械故障,可靠性高;无空气流动,灰尘少,有利于散热;无噪音等特点。纯风扇冷却具有设备重量轻,成本低。风扇和自然冷却相结合的技术具有有效减小设备体积和重量,风扇的使用寿命高,风扇故障自适应能力强等特点。   1、自然冷却   自然冷却方式是开关电源早期的传统冷却方式,这种方式主要是依靠大的金属散热器来进行直接的热传导式散热。换热量Q=KA△t(K换热系数,A换热面积,△t温度差)。当整流器输出功率增大时,其功率元件的温度会上升,△t温度差也增加,所以当整流器A换热面积足够时,其散热是没有时间滞后,功率元件的温差小,其热应力与热冲击小。但这种方式的主要缺点就是散热片体积和重量大。变压器的绕制为尽可能降低温升,防止温度的上升影响其工作性能,所以其材料选择的裕量较大,变压器的体积和重量也大。整流器的材料成本高,维护更换不方便。由于其对环境的洁净度要求不高,目前对于小容量通信电源,在些小型专业通信网还有部分应用,如电力、石油、广电、军队、水利、国安、公安等。   2、风扇冷却   随着风扇制造技术的发展,风扇的工作稳定性和使用寿命有较大的进步,其平均无故障时间是5万小时。   采用风扇散热后可以减去笨重的散热器,使得整流器的体积和重量大大改善,原材料成本也大大降低。随市场竞争的加剧,市场价格的下滑,这种技术已成为当前的主要潮流。   这种方式的主要缺点是风扇的平均无故障时间较整流器10万小时时间短,若风扇故障后对电源的故障率影响大。所以为保证风扇的使用寿命,风扇的转速是随设备内的温度变化而变化的。其散热量Q=Km△t(K换热系数,m换热空气质量,△t温度差)。m换热空气质量是和风扇的转速相关,当整流器输出功率增大时,其功率元件的温度会上升,而功率元件温度的变化到整流器能将这种变化检测到,再到增加风扇的转速以加强散热,在时间上是有很大滞后的。如果负载经常突变,或者市电输入波动大,就会造成功率元件出现快速的冷热变化,这种突变的半导体温度差产生的热应力与热冲击,会导致元件的不同材料部分产生应力裂纹。使之过早失效。   3、风扇和自然冷却相结合   由于环境温度的变化和负载的变化,电源工作时的耗散热能,采用风扇和自然冷却方式相结合可以更快的将热能散发出去。这种方式在增加风扇散热的同时,可以减少散热器面积,使得功率元件工作在相对稳定的温度场条件下,使用寿命不会因为外部条件变换受影响。这样不仅克服纯风扇冷却对的功率元件散热调节滞后的缺点,也了避免风扇使用寿命低影响整流器的整体可靠性。尤其在机房的环境温度很不稳定的情况下,采用风冷和自冷相结合的冷却技术具有更好的冷却性能。这种方式整流器的材料成本在纯风扇冷去和自然冷却两种方式之间,重量低,维护方便。   尤其在采用智能风冷和自冷技术时,可以让整流器在低负载工作条件下,模块温升小,模块风扇处于低速运转状态。   在高负载工作条件下,模块升温。模块升温超过55℃。风扇转速随温度变化线性增长。风扇故障在位检测,风扇故障后,风扇故障限流输出,同时故障报警。由于风扇运转数度与负载大小相关,使得风扇的使用寿命比纯风冷时要长,其可靠性也大大提高。   通信开关电源采用风扇和自然冷却相结合的冷却方式,既能在环境温度高的情况下,有效的降低整流器内部的工作温度,延长器件使用寿命,又能在环境温度低及负载低的情况下,整流器的风扇降低转速工作,延长风扇的使用寿命。采用散热器散热,其器件间距及爬电距离可相对较远,在高湿度的情况下,,安全性能高。整流器体积较小、重量较轻,使维护工作变得轻松。   为保证通信开关电源的整流器的可靠稳定工作,减少其工作温升是一项关键技术。采用智能风冷和自冷相结合技术。具有对环境适应性更强,使用寿命长,可靠稳定等技术优势。

    时间:2020-09-06 关键词: 开关电源 通信电源 整流器

  • 利用空间矢量提升航空高功率因数整流的研究

    利用空间矢量提升航空高功率因数整流的研究

      现代飞机越来越多地采用电力作动技术,大量先进机载用电设备的应用使得飞机供电系统容量迅速增加。传统的变压整流器和非线性负载的大量使用使电网中电流谐波含量较高,对飞机供电系统和供电质量造成很大影响。消除电网谐波污染、提高整流器的功率因数是电力电子领域研究的热点。空间矢量PWM(SVPWM)控制具有直流侧电压利用率高、动态响应快和易于数字化实现的特点。本文采用空间矢量技术对三相电压型整流器进行研究,使其网侧电压与电流同相位,从而实现高功率因数整流。   1 空间矢量控制技术   SVPWM控制技术通过控制不同开关状态的组合,将空间电压矢量V控制为按设定的参数做圆形旋转。对任意给定的空间电压矢量V均可由这8条空间矢量来合成,如图1所示。任意扇形区域的电压矢量V均可由组成这个区域的2个相邻的非零矢量和零矢量在时间上的不同组合来得到。这几个矢量的作用时间可以一次施加,也可以在一个采样周期内分多次施加。也就是说,SVPWM通过控制各个基本空间电压矢量的作用时间,最终形成等幅不等宽的PWM脉冲波,使电压空间矢量接近按圆轨迹旋转。主电路功率开关管的开关频率越高,就越逼近圆形旋转磁场。      为了减少开关次数,降低开关损耗,对于三相VSR某一给定的空间电压矢量,采用图2所示的合成方法。在扇区I中相应开关函数如图3所示。零矢量均匀地分布在矢量的起、终点上,除零矢量外,由V1、V2、V4合成,且中点截出2个三角形。一个开关周期中,VSR上桥臂功率开关管共开关4次,由于开关函数波形对称,谐波主要集中在整数倍的开关频率上。         2 直接电流控制策略   三相VSR的电流控制策略主要分为直接电流控制和间接电流控制。直接电流控制采用网侧电流闭环控制,提高了网侧电流的动、静态性能,并增强电流控制系统的鲁棒性。而在直接控制策略中固定开关频率的PWM电流控制因其算法简单、实现较为方便,得到了较好应用,在三相静止坐标系中,固定开关频率的PWM电流控制电流内环的稳态电流指令是一个正弦波信号,其电流指令的幅值信号来源于直流电压调节器的输出,频率和相位信号来源于电网;PI电流调节器不能实现电流无静差控制,且对有功电流和无功电流的独立控制很难实现。在两相同步旋转坐标系(d,q)中的电流指令为直流时不变信号,且其PI电流调节器实现电流无静差控制,也有利于分别对有功电流和无功电流独立进行控制。   3 三相VSR数字控制系统   三相VSR数字控制系统结构如图4所示,控制系统采用电压外环和两个电流内环组成双环控制结构,电压环控制三相VSR直流侧电压,通过输出直流侧电压 Vdc与给定参考电压差值经过PI调节产生电流参考信号,起到跟踪控制输出直流电压的目的;电流环用来按照电压环调节器输出的电流指令进行电流控制,按照电压外环输出的电流信号对输入电流进行控制,利用SVPWM算法产生开关信号控制整流器来实现单位功率因数。      三相PWM整流器是采用电机矢量控制的思想通过控制电流来调节电压。采样后的三相电流通过CLARK和PARK坐标变换获得两相旋转坐标系下的id、 iq分量,将电压误差信号经PI调节作为有功电流指令值,而无功电流的指令值可以直接设为零,通过解耦得到三相VSR的指令电压,并通过SVPWM算法得到三相整流器的控制信号。

    时间:2020-09-06 关键词: 高功率因数 svpwm 空间矢量控制 vsr 整流器

  • 汽车设计的重大挑战:选择汽车电力线极性保护二极管

    汽车设计的重大挑战:选择汽车电力线极性保护二极管

      汽车设计领域的一个重大挑战是保护电子部件——如控制单元、传感器和娱乐系统——不受出现在电力线上的具有破坏性的反向电压、电压瞬变、静电放电 (ESD) 及噪声的干扰。整流器是用于汽车电子电力线保护的理想解决方案,对这些应用有若干重要参数需要考虑,包括正向电流、重复反向电压、正向浪涌电流和熔融速度。   汽车电子设备测试条件和应用中的参数   用于极性保护的基本电路如图1所示。电路(A)只提供极性保护,而电路(B)除了提供极性保护以外还提供负载突降抑制。      图 1:基本极性保护电路   下文内容是对在为汽车应用选择电力线极性保护二极管时需要考虑的主要参数的定义。   最大重复反向电压 (VRRM)   最大重复反向电压是二极管在反向偏压模式中能够承受的最大电压。在反向偏压模式中,流过二极管的漏电流会在二极管结中产生热量并导致热失控。模拟该条件的测试包括美国的 ISO-7637-2 pulse 1 和 3a 以及日本的 JASO D001-94 标准 type B 和 E.Each,这些测试的峰电压如下表所示。 表 1:ISO-7637-2 和 JASO D001-94 标准的 VRRM   

    时间:2020-09-04 关键词: 汽车电子 传感器 二极管 娱乐系统 整流器

  • 科普变频器的相关知识

      1、变频器的概述   变频器(Variable-frequency Drive,VFD)是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的,另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高,变频器也得到了非常广泛的应用。   2、变频器的工作原理   主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分,变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波是电感。 它由三部分构成,将工频电源变换为直流功率的“整流器”,吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路   整流器   大量使用的是二极管的变流器,它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器,由于其功率方向可逆,可以进行再生运转。   平波回路   在整流器整流后的直流电压中,含有电源6倍频率的脉动电压,此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动,采用电感和电容吸收脉动电压(电流)。装置容量小时,如果电源和主电路构成器件有余量,可以省去电感采用简单的平波回路。   逆变器   同整流器相反,逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率,以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出。以电压型pwm逆变器为例示出开关时间和电压波形。   控制电路是给异步电动机供电(电压、频率可调)的主电路提供控制信号的回路,它有频率、电压的“运算电路”,主电路的“电压、电流检测电路”,电动机的“速度检测电路”,将运算电路的控制信号进行放大的“驱动电路”,以及逆变器和电动机的“保护电路”组成。   (1)运算电路:将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算,决定逆变器的输出电压、频率。   (2)电压、电流检测电路:与主回路电位隔离检测电压、电流等。   (3)驱动电路:驱动主电路器件的电路。它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断。   (4)速度检测电路:以装在异步电动机轴机上的速度检测器(tg、plg等)的信号为速度信号,送入运算回路,根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。   (5)保护电路:检测主电路的电压、电流等,当发生过载或过电压等异常时,为了防止逆变器和异步电动机损坏   3、变频器的功能作用   变频节能:变频器节能主要表现在风机、水泵的应用上。为了保证生产的可靠性,各种生产机械在设计配用动力驱动时,都留有一定的富余量。当电机不能在满负荷下运行时,除达到动力驱动要求外,多余的力矩增加了有功功率的消耗,造成电能的浪费。风机、泵类等设备传统的调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量,其输入功率大,且大量的能源消耗在挡板、阀门的截流过程中。当使用变频调速时,如果流量要求减小,通过降低泵或风机的转速即可满足要求。   电动机使用变频器的作用就是为了调速,并降低启动电流。为了产生可变的电压和频率,该设备首先要把电源的交流电变换为直流电(DC),这个过程叫整流。把直流电(DC)变换为交流电(AC)的装置,其科学术语为“inverter”(逆变器)。一般逆变器是把直流电源逆变为一定的固定频率和一定电压的逆变电源。对于逆变为频率可调、电压可调的逆变器我们称为变频器。变频器输出的波形是模拟正弦波,主要是用在三相异步电动机调速用,又叫变频调速器。对于主要用在仪器仪表的检测设备中的波形要求较高的可变频率逆变器,要对波形进行整理,可以输出标准的正弦波,叫变频电源。一般变频电源是变频器价格的15--20倍。由于变频器设备中产生变化的电压或频率的主要装置叫“inverter”,故该产品本身就被命名为“inverter”,即:变频器。   变频不是到处可以省电,有不少场合用变频并不一定能省电。 作为电子电路,变频器本身也要耗电(约额定功率的3-5%)。一台1.5匹的空调自身耗电算下来也有20-30W,相当于一盏长明灯。 变频器在工频下运行,具有节电功能,是事实。但是他的前提条件是:第一、大功率并且为风机/泵类负载;第二、装置本身具有节电功能(软件支持);这是体现节电效果的三个条件。除此之外,无所谓节不节电,没有什么意义。如果不加前提条件的说变频器工频运行节能,就是夸大或是商业炒作。知道了原委,你会巧妙的利用他为你服务。一定要注意使用场合和使用条件才好正确应用,否则就是盲从、轻信而“受骗上当”。   功率因数补偿节能:无功功率不但增加线损和设备的发热,更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低,大量的无功电能消耗在线路当中,设备使用效率低下,浪费严重,使用变频调速装置后,由于变频器内部滤波电容的作用,从而减少了无功损耗,增加了电网的有功功率。   软启动节能:1:电机硬启动对电网造成严重的冲击,而且还会对电网容量要求过高,启动时产生的大电流和震动时对挡板和阀门的损害极大,对设备、管路的使用寿命极为不利。而使用变频节能装置后,利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始,最大值也不超过额定电流,减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求,延长了设备和阀门的使用寿命。节省了设备的维护费用。2:从理论上讲,变频器可以用在所有带有电动机的机械设备中,电动机在启动时,电流会比额定高5-6倍的,不但会影响电机的使用寿命而且消耗较多的电量。系统在设计时在电机选型上会留有一定的余量,电机的速度是固定不变,但在实际使用过程中,有时要以较低或者较高的速度运行,因此进行变频改造是非常有必要的。变频器可实现电机软启动、补偿功率因素

    时间:2020-08-26 关键词: 变频器 逆变器 整流器

  • Diodes 公司提供超级势垒整流器优化固态MR16 LED改造灯

      初看起来,射频技术与汽车技术没有太多关系。一个是讯号的发射与接收,另一个则是动力传递与速度提升。不过,随着经济的发展,以及人们对于生活观念的改变,首先是汽车开始逐步进入每一个家庭,人们对于汽车的依赖性越来越高;进一步地,人们除了对于汽车的机动特性及节能防污提出各种不同的要求之外,对于汽车驾驶的舒适性与安全性,以及汽车本身的多功能性亦在广泛的层面上提出需求并寻找解决方案。   早在上个世纪中期,电子技术已在汽车这个传统行业找到了多方位的应用。随着广播与电视等信息娱乐的普及,加之电磁兼容问题的重要性,射频技术在汽车这个小而全的子系统里开始扮演着举足轻重的角色。   电磁兼容性几乎是安全可靠的代名詞   我们先来看一下电磁兼容问题中与射频技术密切相关的干扰源。汽车内部最强的电磁干扰源是点火系统,其产生的电磁讯号具有极短高能脉冲的特点,因此,这种干扰不仅强度高,而且涉及的频率范围非常宽;虽然混合动力汽车技术已有极大的发展,有关其电力动力部分与已有的动力系统之间的相互影响依然需要进行深入的研究,CISPR标准将逐步发表相应的规范。   此外,通常车内都安装各种电机,如雨刷器,风扇,发电机等等,这类设备由于机电能量之间的转换或多或少地都会产生干扰讯号;所有这些干扰讯号可能藉由车内的各种布线以有线的方式传到车内的其他部分,亦有可能以无线的方式在车内辐射。由于汽车构造的多样性与复杂性,给分析这些干扰讯号具体的传播方式带来了相当大的困难,通常只能藉由实际量测对其进行分析;此外,各种车内控制器与监测器一般都使用数字电路,虽然这类电路有其固有的讯号特性,但基于上述同样的原因,通常也要藉由实际量测,否则依旧很难对其所可能产生的干扰影响进行详尽的分析;不仅如此,广播与电视讯号、各种信息及娱乐电子设备所使用的无线电波等等,亦都是潜在的干扰源。   从射频技术角度来说,上述各种辐射所产生的干扰讯号可延伸至几百兆赫兹(MHz)甚至更高的频率范围,一旦其强度达到一定数值,就有可能对其他电子设备的正常运作造成负面影响;因此,量测及限制干扰讯号是汽车电子技术中的重要一环。   量测干扰讯号可依方法与环境分为:定性检测与除错,预测试,预认证测试,及认证测试;而且,所使用的量测仪器也不尽相同;与此相关的国际标准以及各大汽车制造公司所制订的标准可作为量测的基础,除了量测及限制干扰讯号,提高汽车电子设备的抗干扰能力亦是不容忽视的。   天线无疑与车载资讯娱乐密不可分   信息与娱乐一直是人们生活中不可或缺的部分,特别是在现阶段经济与技术高度成长的社会环境,车载信息娱乐已逐渐成为”生活必需品”,上个世纪三十年代初,随着电台广播的逐步普及,收音机即已进入汽车领域,人们在行车中可以继续了解掌握各种社会活动,如政治、经济、人文、科技、趣闻…等等,与此同时,射频工程师亦开始探讨如何不断改进车载接收系统的功能,时至今日,提升车载收音机对于广播讯号的接收质量依旧是射频技术研究的课题之一。   在众多的汽车电子设备中,车载收音机并非唯一的射频接收设备,从射频工程师的角度,完整的接收设备是由接收机与天线共同组成的接收系统,射频讯号的接收质量是由这一接收系统的两个部分(即接收机与天线)所共同决定的,而天线的特性又直接影响着接收机,进而影响整个接收系统的特性。   再者,汽车天线的位置与结构亦决定其接收特性,长期以来,各式各样的杆状抑或鞭状天线一直是汽车天线的主要结构,其中的原因是这种天线的结构及其安装相对简单,而且,其接收特性亦较佳;现代汽车的基本结构大都采用钢材料,而利用金属材料对电磁波的反射可以设计出尺寸减半而接收特性几无改变的杆状天线;不过,这类天线通常都以直立或倾斜式位于汽车顶部、前部或后部,所以,对于汽车的空气动力学性能以及美观会有影响;仅管汽车的尺寸远大于手机等行动性电子产品,然而,考虑到汽车的高速运动性与美感,其实并没有太多位置供设计天线使用,这的确是对射频工程师的一大挑战。   从上个世纪中期开始,半导体技术迅速发展,射频工程师将晶体管放大器与微型计算机引入汽车天线的系统设计中,这一划时代的突破使得汽车天线小型化与隐形化成为可能,从此,汽车天线逐步融入汽车外型结构的整体设计过程中。   由于汽车的运动性,其对外的无线系统所接收到的讯号具有衰落特性,即讯号的强度是无规则随机变化的,因此,很难设计单一天线以符合各种不同的接收环境与条件的苛刻要求,讯号的衰落特性是不可避免的;于是,射频工程师从系统角度利用分集技术设计多天线的接收系统,即各个天线相对独立地接收衰落讯号,中心处理器对这些讯号进行特定的处理,从而减小衰落对整个接收系统的影响,保证整体系统接收质量在衰落环境中的一致性。   随着车载信息娱乐功能的增加,接收系统亦趋于更复杂,这意味着系统的研发将需要更全面周密的分析与协调。   自动驾驶模式是智能汽车的长期目标   行车安全性一直都是汽车制造商首要关注的问题,与交通相关的各国政府部门更是制订了一系列的法规用以协调处理日常所发生的交通事故以及任何已注册车辆内部的技术隐患。   大量统计数据显示,多数交通事故和伤亡都是由人为错误而引起的,因此,为了有效降低事故发生率,汽车制造商研制出各种辅助驾驶装置,例如车载导航、自适应巡航控制、行人防撞保护警示、车载通讯……等等。   从另外的角度来分析,多数交通事故都是由于至少两辆车的相互碰撞所造成的。试想造成事故的两辆车上都装有使用某种技术的装置,藉由这种技术使得这两辆车得以相互联系,在可能出现碰撞之前及时做出相互避让抑或煞车的动作,这两辆车便不再会碰到一起。   上述这种技术是车载通讯的一种,即车辆间通讯(V2V,C2C),它基于IEEE 802.11p技术,与日常应用的WiFi技术非常相似;可以想象,一旦所有车辆都使用这种技术,便可实现车与车之间的互联互通,使车辆之间的碰撞机率得以大幅降低,从而真正达到安全行车并且行车安全。   更进一步的技术是车辆与所有参与使用道路的行人、车辆、以及各种设备之间的互联互通(Vehicle-to-X,Car-to-X),即车联网技术(IOV),这将是一个智能型的、交互式的交通运输综合管理控制系统(ITS);这一技术的实现将意味着人类的梦想驾驶自动化成为现实。   从射频工程师的角度来看,系统中的关键性参数之一是通讯链路中的衰落特性。如上文所述,运动中的接收系统的设计十分复杂,全面而周密的分析与协调是保证系统接收质量的最佳途径。   结论   随着车载资通讯系统的市场需求的日趋强劲,各国政府已经做出了相应的政策与计划,各大汽车制造商以及相关配件制造公司更是积极加紧配套产品的研发与生产;本文仅从射频工程师的角度探讨这一涉及全球性的行车安全问题中的相关技术应用。

    时间:2020-08-25 关键词: diodes led照明 固态mr16 整流器

  • 谈谈变频器的原理及应用中出现的问题

    变频器是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的,另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高,变频器也得到了非常广泛的应用。 变频器的工作原理 概述 主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分,变频器的主电路大体上可分为两类 :电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波是电感。它由三部分构成,将工频电源变换为直流功率的“整流器”,吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路 整流器 大量使用的是二极管的变流器,它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器,由于其功率方向可逆,可以进行再生运转。 平波回路 在整流器整流后的直流电压中,含有电源6倍频率的脉动电压,此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动,采用电感和电容吸收脉动电压(电流)。装置容量小时,如果电源和主电路构成器件有余量,可以省去电感采用简单的平波回路。 逆变器 同整流器相反,逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率,以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出。以电压型pwm逆变器为例示出开关时间和电压波形。 控制电路是给异步电动机供电(电压、频率可调)的主电路提供控制信号的回路,它有频率、电压的“运算电路”,主电路的“电压、电流检测电路”,电动机的“速度检测电路”,将运算电路的控制信号进行放大的“驱动电路”,以及逆变器和电动机的“保护电路”组成。 1、运算电路:将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算,决定逆变器的输出电压、频率。 2、电压、电流检测电路:与主回路电位隔离检测电压、电流等。 3、驱动电路:驱动主电路器件的电路。它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断。 4、速度检测电路:以装在异步电动机轴机上的速度检测器(tg、plg等)的信号为速度信号,送入运算回路,根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。 5、保护电路:检测主电路的电压、电流等,当发生过载或过电压等异常时,为了防止逆变器和异步电动机损坏 变频器应用时的九大问题 1、信号线及控制线应选用屏蔽线,这样对防止干扰有利。当线路较长时,例如距离跃100m,导线截面应放大些。信号线及控制线不要与动力线放置在同一电缆沟或桥架中,以免相互干扰,最好穿管放置,这样更合适。 2、传输信号以选用电流信号为主,因电流信号不容易衰减,亦不容易受干扰。实际应用中传感器输出的信号是电压信号,可以通过变换器将电压信号变换成电流信号。 3、变频器闭环控制一般都是正作用的,即输入信号大,输出量亦大(例如中央空调制冷工作时及一般压力、流量、温度等控制时)。但亦有反作用的,即输入信号大,输出量反小(例如中央空调在制热工作时以及供热站的取暖热水泵)。闭环控制如图1所示。 4、在闭环控制时能选用压力信号的,就不要选用流量信号。这是因为压力信号传感器价格低,安装容易,工作量小,调试方便。但工艺过程有流量配比要求的,且要求精确时,那就必须选用流量控制器,并根据实际的压力、流量、温度、介质、速度等来选用合适的流量计(例如电磁式、靶式、涡街式、孔板式等)。 5、变频器内置的PLC、PID功能适合用于信号变动量较小、较稳定的系统。但由于内置的PLC、PID功能在工作时只调时间常数,所以难以得到较为满意的过度过程要求,而且调试比较费时。 另外这种调节不是智能的,故一般不经常采用,而是选用外置的智能化的PID调节器。例如日本富士PXD系列、厦门安东等,十分方便。使用时只要设置SV(上限值),工作时有PV(运行值)指示,又是智能化,保证具有最佳的过渡过程条件,使用较为理想。关于PLC,可按控制量的性质、点数、数字量、模拟量、信号处理等要求,选用外置PLC的各种品牌,例如西门子的S7-400、S7-300、S7-200等。 6、信号变换器在变频器外围电路中亦被经常用到,一般由霍尔元件加电子线路组成。按信号变换和处理方式可分为电压变电流、电流变电压、直流变交流、交流变直流、电压变频率、电流变频率、一进多出、多进一出、信号叠加、信号分路等各种变换器。例如深圳的圣斯尔CE-T系列电量隔离传感器/变送器,应用十分方便。国内类似产品不少,用户可按需要自行选择应用。 7、变频器在应用时往往要配外围电路,其方式常有: (1)由自制继电器等控制元件组成的逻辑功能电路; (2)买现成的单元外置电路(例如日本三菱公司的); (3)选用简易可编程控制器LOGO(国外、国内都有此产品); (4)使用变频器不同功能时,可选用功能卡(例如日本三垦变频器); (5)选用中小型可编程序控制器。 8、多台水泵并联恒压供水(例如城市自来水厂的清水泵、中大型水泵站、供热水中心站等)的变频技术改造方案常见的有以下两种。 按使用经验,方案(1)节省初投资,但节能效果差。起动时先起动变频器至50Hz后,再起动工频,后转入节能控制。供水系统中只有采用变频器拖动的水泵,压力略小些,系统存在湍流现象,有损耗。 方案(2)投资较大,但比方案(1)多节能20%,猿台泵压力一致,无湍流损耗,效果更佳。 9、多台水泵并联恒压供水时采用信号串联方式只用一个传感器,其优点如下。 (1)节省成本。只要一套传感器及PID,如图4所示。 (2)因只有一个控制信号,所以输出频率一致,即同频率,这样压力亦一致,不存在湍流损耗。 (3)恒压供水时,当流量变化,泵的开动台数通过PLC控制随之变化。最少时1台,中等量时2台,较大量时3台。当变频器不工作停机时,电路(电流)信号是通路的(有信号流入,无输出电压、频率)。 (4)更有利的是,因为系统只有一个控制信号,即使3台泵投入不同,但工作频率却相同(即同步),压力亦一致,这样湍流损耗为零,亦即损耗最小,所以节电效果最佳。

    时间:2020-08-15 关键词: 变频器 逆变器 整流器

  • 变频器的基本组成与其工作原理

    变频器的基本组成与其工作原理

      变频器(Variable-frequency Drive,VFD)是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的,另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高,变频器也得到了非常广泛的应用。      我们使用的电源分为交流电源和直流电源,一般的直流电源大多是由交流电源通过变压器变压,整流滤波后得到的。交流电源在人们使用电源中占总使用电源的95%左右。无论是用于家庭还是用于工厂,单相交流电源和三相交流电源,其电压和频率均按各国的规定有一定的标准,如我国大陆规定,直接用户单相交流电压为220V,三相交流电线电压为380V,频率为50Hz,其它国家的电源电压和频率可能与我国的电压和频率不同,如有单相100V/60Hz,三相200V/60Hz等等,标准的电压和频率的交流供电电源叫工频交流电。通常,把电压和频率固定不变的工频交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。   为了产生可变的电压和频率,该设备首先要把电源的交流电变换为直流电(DC),这个过程叫整流。一般逆变器是把直流电源逆变为一定频率和一定电压的逆变电源。对于逆变电源频率和电压可调的逆变器我们称为变频器。变频器输出的波形是模拟正弦波,主要是用在三相异步电动机调速用,又叫变频调速器。对于主要用在仪器仪表的检测设备中的波形要求较高的可变频率逆变器,要对波形进行整理,可以输出标准的正弦波,叫变频电源。一般变频电源是变频器价格的15--20倍。变频器也可用于家电产品。使用变频器的家电产品中,不仅有电机(例如空调等),还有荧光灯等产品。      用于电机控制的变频器,既可以改变电压,又可以改变频率。但用于荧光灯的变频器主要用于调节电源供电的频率。变频器的工作原理被广泛应用于各个领域。例如计算机电源的供电,在该项应用中,变频器用于抑制反向电压、频率的波动及电源的瞬间断电。变频器主要采用交—直—交方式(VVVF变频或矢量控制变频),先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源,然后再将直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。   变频器的基本组成:   变频器通常分为4部分:整流单元、高容量电容、逆变器和控制器。   整流单元:将工作频率固定的交流电转换为直流电。   高容量电容:存储转换后的电能。   逆变器:由大功率开关晶体管阵列组成电子开关,将直流电转化成不同频率、宽度、幅度的方波。   控制器:按设定的程序工作,控制输出方波的幅度与脉宽,使叠加为近似正弦波的交流电,驱动交流电动机。   变频器的工作原理:   变频器是把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置,在实际的生产中有着十分广泛的应用。那么变频器的工作原理是什么呢?下面电工之家带您一起来分享一下。   它的主电路由三部分构成,即整流器、平波回路和逆变器,并一般分为电流型和电压型。电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波是电感。 它由三部分构成,将工频电源变换为直流功率的“整流器”,吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”,以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。   整流器   最近大量使用的是二极管的变流器,它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器,由于其功率方向可逆,可以进行再生运转。   平波回路   在整流器整流后的直流电压中,含有电源6倍频率的脉动电压,此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动,采用电感和电容吸收脉动电压(电流)。装置容量小时,如果电源和主电路构成器件有余量,可以省去电感采用简单的平波回路。   逆变器   同整流器相反,逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率,以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出。以电压型pwm逆变器为例示出开关时间和电压波形。   控制电路   是给异步电动机供电(电压、频率可调)的主电路提供控制信号的回路,它有频率、电压的“运算电路”,主电路的“电压、电流检测电路”,电动机的“速度检测电路”,将运算电路的控制信号进行放大的“驱动电路”,以及逆变器和电动机的“保护电路”组成。   (1)运算电路:将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算,决定逆变器的输出电压、频率。   (2)电压、电流检测电路:与主回路电位隔离检测电压、电流等。   (3)驱动电路:驱动主电路器件的电路。它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断。   (4)速度检测电路:以装在异步电动机轴机上的速度检测器(tg、plg等)的信号为速度信号,送入运算回路,根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。   (5)保护电路:检测主电路的电压、电流等,当发生过载或过电压等异常时,为了防止逆变器和异步电动机损坏,使逆变器停止工作或抑制电压、电流值。      上图就是变频器控制电路的原理示意图。上半部为主电路,下半部为控制电路。主要由控制核心CPU 、输入信号、输出信号和面板操作指示信号、存储器、LSI电路组成。   外接电位器的模拟信号经模数转换将信号送入CPU,达到调速的目的。外接的开关量信号也经由与非门送入控制CPU。   变频器的控制方式与原理:   控制方式   1: VVVF 是 Variable Voltage and Variable Frequency 的缩写,意为改变电压和改变频率,也就是人们所说的变压变频。   2: CVCF 是 Constant Voltage and Constant Frequency 的缩写,意为恒电压、恒频率,也就是人们所说的恒压恒频。   VVC的控制原理   在VVC中,控制电路用一个数学模型来计算电机负载变化时最佳的电机励磁,并对负载加以补偿。此外集成于ASIC电路上的同步60°PWM方法决定了逆变器半导体器件(IGBTS)的最佳开关时间。决定开关时间要遵循以下原则:   数值上最大的一相在1/6个周期(60°)内保持它的正电位或负电位不变。其它两相按比例变化,使输出线电压保持正弦并达到所需的幅值(如下图)      正弦控制PWM不同,VVC是依据所需输出电压的数字量来工作的。这能保证变频器的输出达到电压的额定值,电机电流为正弦波,电机的运行与电机直接接市电时一样。      由于在变频器计算最佳的输出电压时考虑了电机的常数(定子电阻和电感),所以可得到最佳的电机励磁。   因为变频器连续的检测负载电流,变频器就能调节输出电压与负载相匹配,所以电机电压可适应电机的类型,跟随负载的变化。   VVC+的控制原理是将矢量调制的原理应用于固定电压源PWM逆变器。这一控制建立在一个改善了的电机模型上,该电机模型较好的对负载和转差进行了补偿。因为有功和无功电流成分对于控制系统来说都是很重要的,控制电压矢量的角度可显著的改善0-12HZ范围内的动态性能,而在标准的PWM U/F驱动中0-10HZ范围一般都存在着问题。   利用SFAVM或60°AVM原理来计算逆变器的开关模式,可使气隙转矩的脉动很小(与使用同步PWM的变频器相比)。用户可以选择自己最喜爱的工作原理,或者由逆变器依据散热器的温度来自动选择控制原理。如果温度低于75°C采用SFAVM原理来控制,当温度高于75℃时就应用60°AVM原理。   以下给出这两个原理的概要:      如下图所示,电机模型为负载补偿器和电压矢量发生器分别计算额定的空载值ISX0,Isy0和I0,θ0。知道实际的空载值就有可能更准确地估计电机轴的负载转矩。      与V/f控制相比,电压矢量控制在低速时很有利,传动的动特性可得到明显的改善。此外因为控制系统能更好地估计负载转矩,给出电压和电流的矢量值,与标量(仅有大小的值)控制的情况相比,电压矢量控制还能得到很好的静态特征。

    时间:2020-08-11 关键词: 变频器 逆变器 整流器

  • 变频器的常用控制方式

    变频器的常用控制方式

      变频器(Variable-frequency Drive,VFD)是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的,另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高,变频器也得到了非常广泛的应用。   变频调速技术是现代电力传动技术的重要发展方向,而作为变频调速系统的核心—变频器的性能也越来越成为调速性能优劣的决定因素,除了变频器本身制造工艺的“先天”条件外,对变频器采用什么样的控制方式也是非常重要的。      变频器基本结构与工作原理:   1、 变频器的基本结构   变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源,以实现电机的变速运行的设备,其中控制电路完成对主电路的控制,整流电路将交流电变换成直流电,直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波,逆变电路将直流电再逆变成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说,有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路。      2、变频器的工作原理:   变频器是把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置,在实际的生产中有着十分广泛的应用。   变频器的工作原理是通过控制电路来控制主电路,主电路中的整流器将交流电转变为直流电,直流中间电路将直流电进行平滑滤波,逆变器最后将直流电再转换为所需频率和电压的交流电,部分变频器还会在电路内加入CPU等部件,来进行必要的转矩运算。   主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分,变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波是电感。它由三部分构成,将工频电源变换为直流功率的“整流器”,吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路   变频器是将工频电源转换成任意频率、任意电压交流电源的一种电气设备,变频器的使用主要是调整电机的功率、实现电机的变速运行。变频器的组成主要包括控制电路和主电路两个部分,其中主电路还包括整流器和逆变器等部件。   变频器中常用的控制方式:   在交流变频器中使用的非智能控制方式有V/f协调控制、转差频率控制、矢量控制、直接转矩控制等。   (1) V/f控制   V/f控制是为了得到理想的转矩-速度特性,基于在改变电源频率进行调速的同时,又要保证电动机的磁通不变的思想而提出的,通用型变频器基本上都采用这种控制方式。V/f控制变频器结构非常简单,但是这种变频器采用开环控制方式,不能达到较高的控制性能,而且,在低频时,必须进行转矩补偿,以改变低频转矩特性。   (2) 转差频率控制   转差频率控制是一种直接控制转矩的控制方式,它是在V/f控制的基础上,按照知道异步电动机的实际转速对应的电源频率,并根据希望得到的转矩来调节变频器的输出频率,就可以使电动机具有对应的输出转矩。这种控制方式,在控制系统中需要安装速度传感器,有时还加有电流反馈,对频率和电流进行控制,因此,这是一种闭环控制方式,可以使变频器具有良好的稳定性,并对急速的加减速和负载变动有良好的响应特性。   (3) 矢量控制   矢量控制是通过矢量坐标电路控制电动机定子电流的大小和相位,以达到对电动机在d、q、0坐标轴系中的励磁电流和转矩电流分别进行控制,进而达到控制电动机转矩的目的。通过控制各矢量的作用顺序和时间以及零矢量的作用时间,又可以形成各种PWM波,达到各种不同的控制目的。例如形成开关次数最少的PWM波以减少开关损耗。目前在变频器中实际应用的矢量控制方式主要有基于转差频率控制的矢量控制方式和无速度传感器的矢量控制方式两种。   基于转差频率的矢量控制方式与转差频率控制方式两者的定常特性一致,但是基于转差频率的矢量控制还要经过坐标变换对电动机定子电流的相位进行控制,使之满足一定的条件,以消除转矩电流过渡过程中的波动。因此,基于转差频率的矢量控制方式比转差频率控制方式在输出特性方面能得到很大的改善。但是,这种控制方式属于闭环控制方式,需要在电动机上安装速度传感器,因此,应用范围受到限制。   无速度传感器矢量控制是通过坐标变换处理分别对励磁电流和转矩电流进行控制,然后通过控制电动机定子绕组上的电压、电流辨识转速以达到控制励磁电流和转矩电流的目的。这种控制方式调速范围宽,启动转矩大,工作可靠,操作方便,但计算比较复杂,一般需要专门的处理器来进行计算,因此,实时性不是太理想,控制精度受到计算精度的影响。      (4) 直接转矩控制   直接转矩控制是利用空间矢量坐标的概念,在定子坐标系下分析交流电动机的数学模型,控制电动机的磁链和转矩,通过检测定子电阻来达到观测定子磁链的目的,因此省去了矢量控制等复杂的变换计算,系统直观、简洁,计算速度和精度都比矢量控制方式有所提高。即使在开环的状态下,也能输出100%的额定转矩。   (5) 最优控制   最优控制在实际中的应用根据要求的不同而有所不同,可以根据最优控制的理论对某一个控制要求进行个别参数的最优化。例如在高压变频器的控制应用中,就成功的采用了时间分段控制和相位平移控制两种策略,以实现一定条件下的电压最优波形。   (6) 其他非智能控制方式   在实际应用中,还有一些非智能控制方式在变频器的控制中得以实现,例如自适应控制、滑模变结构控制、差频控制、环流控制、频率控制等。

    时间:2020-08-11 关键词: 变频器 逆变器 整流器

  • 变频器干扰的解决方法,如何解决变频器的电磁干扰

    变频器干扰的解决方法,如何解决变频器的电磁干扰

      变频器(Variable-frequency Drive,VFD)是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。在工业现场,变频器的干扰问题出现得比较多,且比较严重,甚至导致控制系统无法正常投入使用。比如使得PLC通讯控制变得不稳定,比如使得现场控制柜的指示灯常亮,让人误解。用户都非常苦恼因为变频器干扰带来的困扰。然而,变频器的工作原理注定其会产生强电磁干扰。   在各种工业控制系统中,随着变频器等电力电子装置的广泛使用,系统的电磁干扰(EMI)日益严重,相应的抗干扰设计技术(即电磁兼容EMC)已经变得越来越重要。变频器系统的干扰有时能直接造成系统的硬件损坏,有时虽不能损坏系统的硬件,但常使微处理器的系统程序运行失控,导致控制失灵,从而造成设备和生产事故。因此,如何提高系统的抗干扰能力和可靠性是自动化装置研制和应用中不可忽视的重要内容,也是计算机控制技术应用和推广的关键之一。谈到变频器的抗干扰问题,首先要了解干扰的来源、传播方式,然后再针对这些干扰采取不同的措施。      变频器包括整流电路和逆变电路,输入的交流电经过整流电路和平波回路,转换成直流电压,再通过逆变器把直流电压变换成不同宽度的脉冲电压(称为脉宽调制电压,PWM)。用这个PWM电压驱动电机,就可以起到调整电机力矩和速度的目的。这种工作原理导致以下三种电磁干扰:   (1)射频辐射干扰:射频辐射干扰来自变频器的输入电缆和输出电缆。在上述的射频传导发射干扰的情形中,变频器的输入输出电缆上有射频干扰电流时,由于电缆相当于天线,必然会产生电磁波辐射,产生辐射干扰。变频器输出电缆上传输的PWM电压,同样包含丰富的高频的成分,会产生电磁波辐射,形成辐射干扰。辐射干扰的特征是,当其他电子设备靠近变频器时,干扰现象变得严重。   (2)谐波干扰:整流电路会产生谐波电流,这种谐波电流在供电系统的阻抗上产生电压降,导致电压波型发生畸变,这种畸变的电压对于许多电子设备形成干扰(因为大部分电子设备仅能工作在正弦波电压条件下),常见的电压畸变是正弦波的顶部变平。谐波电流一定时,电压畸变在弱电源的情况下更加严重,这种干扰的特征是会对使用同一个电网的设备形成干扰,而与设备与变频器之间的距离无关;   (3)射频传导发射干扰:由于负载电压为脉冲状,因此变频器从电网吸取电流也是脉冲状,这种脉冲电流中包含了大量的高频成分,形成射频干扰,这种干扰的特征是会对使用同一个电网的设备形成干扰,而与设备与变频器之间的距离无关。   1、变频器干扰的来源   首先是来自外部电网的干扰。   电网中的谐波干扰主要通过变频器的供电电源干扰变频器。电网中存在大量谐波源如各种整流设备、交直流互换设备、电子电压调整设备,非线性负载及照明设备等。这些负荷都使电网中的电压、电流产生波形畸变,从而对电网中其它设备产生危害的干扰。变频器的供电电源受到来自被污染的交流电网的干扰后若不加处理,电网噪声就会通过电网电源电路干扰变频器。供电电源的干扰对变频器主要有a过压、欠压、瞬时掉电b浪涌、跌落c尖峰电压脉冲d射频干扰。   (1) 晶闸管换流设备对变频器的干扰   当供电网络内有容量较大的晶闸管换流设备时,由于晶闸管总是在每相半周期内的部分时间内导通,容易使网络电压出现凹口,波形严重失真。它使变频器输入侧的整流电路有可能因出现较大的反向回复电压而受到损害,从而导致输入回路击穿而烧毁。   (2)电力补偿电容对变频器的干扰   电力部门对用电单位的功率因数有一定的要求,为此,许多用户都在变电所采用集中电容补偿的方法来提高功率因数。在补偿电容投入或切出的暂态过程中,网络电压有可能出现很高的峰值,其结果是可能使变频器的整流二极管因承受过高的反向电压而击穿。   其次是变频器自身对外部的干扰。   变频器的整流桥对电网来说是非线性负载,它所产生的谐波对同一电网的其它电子、电气设备产生谐波干扰。另外变频器的逆变器大多采用PWM技术,当工作于开关模式且作高速切换时,产生大量耦合性噪声。因此变频器对系统内其它的电子、电气设备来说是一电磁干扰源。   变频器的输入和输出电流中,都含有很多高次谐波成分。除了能构成电源无功损耗的较低次谐波外,还有许多频率很高的谐波成分。它们将以各种方式把自己的能量传播出去,形成对变频器本身和其它设备的干扰信号。   (1) 输入电流的波形 变频器的输入侧是二极管整流和电容滤波电路。显然只有电源的线电压UL大于电容器两端的直流电压UD时,整流桥中才有充电电流。因此,充电电流总是出现在电源电压的振幅值附近,呈不连续的冲击波形式。它具有很强的高次谐波成分。有关资料表明,输入电流中的5次谐波和7次谐波的谐波分量是最大的,分别是50HZ基波的80%和70%。   (2) 输出电压与电流的波形 绝大多数变频器的逆变桥都采用SPWM调制方式,其输出电压为占空比按正弦规律分布的系列矩形式形波;由于电动机定子绕组的电感性质,定子的电流十分接近于正弦波。但其中与载波频率相等的谐波分量仍是较大的。      2、干扰信号的传播方式   变频器能产生功率较大的谐波,由于功率较大,对系统其它设备干扰性较强,其干扰途径与一般电磁干扰途径是一致的,主要分传导(即电路耦合)、电磁辐射、感应耦合。具体为:首先对周围的电子、电气设备产生电磁辐射;其次对直接驱动的电动机产生电磁噪声,使得电机铁耗和铜耗增加;并传导干扰到电源,通过配电网络传导给系统其它设备;最后变频器对相邻的其它线路产生感应耦合,感应出干扰电压或电流。同样,系统内的干扰信号通过相同的途径干扰变频器的正常工作。   (1) 电路耦合方式即通过电源网络传播。由于输入电流为非正弦波,当变频器的容量较大时,将使网络电压产生畸变,影响其他设备工工作,同时输出端产生的传导干扰使直接驱动的电机铜损、铁损大幅增加,影响了电机的运转特性。显然,这是变频输入电流干扰信号的主要传播方式。   (2) 感应耦合方式 当变频器的输入电路或输出电路与其他设备的电路挨得很近时,变频器的高次谐波信号将通过感应的方式耦合到其他设备中去。感应的方式又有两种:   a 电磁感应方式,这是电流干扰信号的主要方式;   b 静电感应方式,这是电压干扰信号的主要方式。   (3) 空中幅射方式 即以电磁波方式向空中幅射,这是频率很高的谐波分量的主要传播方式。   3、变频调速系统的抗干扰对策   据电磁性的基本原理,形成电磁干扰(EMI)须具备三要素:电磁干扰源、电磁干扰途径、对电磁干扰敏感的系统。为防止干扰,可采用硬件抗干扰和软件抗干扰。其中,硬件抗干扰是应用措施系统最基本和最重要的抗干扰措施,一般从抗和防两方面入手来抑制干扰,其总原则是抑制和消除干扰源、切断干扰对系统的藕合通道、降低系统干扰信号的敏感性。具体措施在工程上可采用隔离、滤波、屏蔽、接地等方法。   (1)所谓干扰的隔离,是指从电路上把干扰源和易受干扰的部分隔离开来,使它们不发生电的联系。在变频调速传动系统中,通常是电源和放大器电路之间电源线上采用隔离变压器以免传导干扰,电源隔离变压器可应用噪声隔离变压器。   (2)在系统线路中设置滤波器的作用是为了抑制干扰信号从变频器通过电源线传导干扰到电源从电动机。为减少电磁噪声和损耗,在变频器输出侧可设置输出滤波器;为减少对电源干扰,可在变频器输入侧设置输入滤波器。若线路中有敏感电子设备,可在电源线上设置电源噪声滤波器以免传导干扰。在变频器的输入和输出电路中,除了上述较低的谐波成分外,还有许多频率很高的谐波电流,它们将以各种方式把自己的能量传播出去,形成对其他设备的干扰信号。滤波器就是用于削弱频率较高的谐波分量的主要手段。根据使用位置的不同,可分为:   输入滤波器 通常又有两种:   a 线路滤波器:主要由电感线流图构成。它通过增大线路在高频下的阻抗来削弱频率较高的谐波电流。   b 辐射滤波器:主要由高频电容器构成。它将吸收掉频率很高的、具有辐射能量的谐波成分。   输出滤波器 也由电感线圈构成。它可以有效地削弱输出电流中的高次谐波成分。非但起到抗干扰的作用,且能  削弱电动机中由高次谐波谐波电流引起的附加转矩。对于变频器输出端的抗干扰措施,必须注意以下方面:   a 变频器的输出端不允许接入电容器,以免在逆变管导通(关断)瞬间,产生峰值很大的充电(或放电)电流,损害逆变管;   b 当输出滤波器由LC电路构成时,滤波器内接入电容器的一侧,必须与电动机侧相接。   (3)屏蔽干扰源是抑制干扰的最有效的方法。通常变频器本身用铁壳屏蔽,不让其电磁干扰泄漏;输出线最好用钢管屏蔽,特别是以外部信号控制变频器时,要求信号线尽可能短(一般为20m以内),且信号线采用双芯屏蔽,并与主电路线(AC380V)及控制线(AC220V)完全分离,决不能放于同一配管或线槽内,周围电子敏感设备线路也要求屏蔽。为使屏蔽有效,屏蔽罩必须可靠接地。   (4)正确的接地既可以使系统有效地抑制外来干扰,又能降低设备本身对外界的干扰。在实际应用系统中,由于系统电源零线(中线)、地线(保护接地、系统接地)不分、控制系统屏蔽地(控制信号屏蔽地和主电路导线屏蔽地)的混乱连接,大大降低了系统的稳定性和可靠性。   对于变频器,主回路端子PE(E、G)的正确接地是提高变频器抑制噪声能力和减小变频器干扰的重要手段,因此在实际应用中一定要非常重视。变频器接地导线的截面积一般应不小于2.5mm2,长度控制在20m以内。建议变频器的接地与其它动力设备接地点分开,不能共地。   (5)采用电抗器   在变频器的输入电流中频率较低的谐波分量(5次谐波、7次谐波、11次谐波、13次谐波等所)所占的比重是很高的,它们除了可能干扰其他设备的正常运行之外,还因为它们消耗了大量的无功功率,使线路的功率因数大为下降。在输入电路内串入电抗器是抑制较低谐波电流的有效方法。根据接线位置的不同,主要有以下两种:   交流电抗器 串联在电源与变频器的输入侧之间。其主要功能有:   通过抑制谐波电流,将功率因数提高至(0.75-0.85);   削弱输入电路中的浪涌电流对变频器的冲击;   削弱电源电压不平衡的影响。   直流电抗器 串联在整流桥和滤波电容器之间。它的功能比较单一,就是削弱输入电流中的高次谐波成分。但在提高功率因数方面比交流电抗器有效,可达0.95,并具有结构简单、体积小等优点。   (6)合理布线   对于通过感应方式传播的干扰信号,可以通过合理布线的方式来削弱。具体方法有:   a 设备的电源线和信号线应量远离变频器的输入、输出线;   b 其他设备的电源线和信号线应避免和变频器的输入、输出线平行;      根据电磁学的基本原理,形成电磁干扰必须具备三要素:电磁干扰源、电磁干扰途径、对电磁干扰敏感的系统。为防止干扰,可采用硬件抗干扰和软件抗干扰。其中,硬件抗干扰是最基本和最重要的抗干扰措施,一般从抗和放两方面入手来抑制干扰,其总体原则是抑制和消除干扰源、切断干扰对系统的耦合通道、降低系统干扰信号的敏感性。具体措施在工程上可采用隔离、滤波、屏蔽、接地等方法。以下几点是解决现场干扰的主要步骤:   ① 采用软件抗干扰措施:具体来讲就是通过变频器的人机界面下调变频器的载波频率,把该值调低到一个适当的范围。如果这个方法不能奏效,那么只能采取下面的硬件抗干扰措施。   ② 进行正确的接地:通过现场的具体调研我们可以看到,现场的接地情况是不甚理想的。而正确的接地既可以是系统有效地抑制外来干扰,又能降低设备本身对外界的干扰,是解决变频器干扰最有效的措施。具体来讲就是做到以下两点:   (a)变频器的主回路端子PE(E、G)必须接地,该接地可以和该变频器所带的电机共地,但不能与其它的设备共地,必须单独打接地桩,且该接地点应该尽量远离弱电设备的接地点。同时,变频器接地导线的截面积应不小于4mm2,长度应控制在20m以内。   (b)其它机电设备的地线中,保护接地和工作接地应分开单独设接地极,并最后汇入配电柜的电气接地点。控制信号的屏蔽地和主电路导线的屏蔽地也应分开单独设接地极,并最后汇入配电柜的电气接地点。   屏蔽干扰源:屏蔽干扰源是抑制干扰的很有效的方法。通常变频器本身用铁壳屏蔽,可以不让其电磁干扰泄露,但变频器的输出线最好用钢管屏蔽,特别是以外部信号(从控制器上输出4~20mA信号)控制变频器时,要求该控制信号线尽可能短(一般为20m以内),且必须采用屏蔽双绞线,并与主电路线(AC380)及控制线(AC220V)完全分离。此外,系统中的电子敏感设备线路也要求采用屏蔽双绞线,特别是压力信号。且系统中所有的信号线决不能和主电路线及控制线放于同一配管或线槽内。为使屏蔽有效,屏蔽层必须可靠接地。   4、结论   通过对变频器应用过程中干扰的来源和传播途径的分析,提出了解决这些问题的实际对策,随着新技术和新理论不断在变频器上的应用,重视变频器的EMC要求,已成为变频调速传动系统设计、应用必须面对的问题,也是变频器应用和推广的关键之一。变频器存在的这些问题有望通过变频器本身的功能和补偿来解决。工业现场和社会环境对变频器的要求不断提高,满足实际需要的真正“绿色”变频器也会不久面世。我们相信变频器的EMC问题一定会得到有效解决。

    时间:2020-08-11 关键词: 变频器 电磁干扰 整流器

  • LED“抗衰老”的几个小妙招,智能控制LED灯带亮灭的原理方案

    LED“抗衰老”的几个小妙招,智能控制LED灯带亮灭的原理方案

      什么是LED“衰老”,他的原因是什么?我们应该怎样防止?   LED常规性老化试验对比   一般来说,尤其是大功率LED在初始点亮阶段光度都会有一定的衰减,LED封装厂为了提供给应用端厂商发光稳定的产品,或者是应用端厂商家为了获得稳定的led材料,通常都会做一些老化试验。当然LED老化试验有多种方式,如常规性老化、过电流冲击破坏性试验等等。   LED厂商通常会用以下几种方式进行常规性老化:   1、多颗管串联老化:恒压老化电路和恒流老化电路   2、多颗管并联老化   3、多颗管串并联老化:串并恒压老化和串并恒流老化   4、单管恒流老化   比较以上4种老化方式, 1、3种方式中只要有一颗LED出现品质故障,比如LED短路或者断路都会影响别的LED的工作电流参数。第2种方式优于1、3种,任一颗LED特性变化不会影响到别的LED老化参数,但事实上靠电阻限流的方式是不可靠的,电阻本身阻值漂移和LED自身电压特性变化都会严重影响LED参数。显然,第4种单管恒流老化抓住了LED电流工作特性,是最科学的LED老化方式。   老化在试验过程中应该是一个非常重要的过程,但在很多企业往往会被忽视,不能进行正确有效的老化,后面对LED本身所进行的包括亮度、波长等所有参数的分析都将不确定。过电流冲击性老化也是厂家经常使用的一种老化手段,通常使用频率可调、电流可调并且占空比可调的恒流源进行此类老化,以期待短时间内判断LED的品质及预期寿命。   如何有效防止产品老化   我们在应用LED时经常会出现这样种问题,LED焊在产品上刚开始的时候是正常工作的,但点亮一段时间以后就会出现暗光、闪动、故障、间断亮等现象,给产品带来严重的损害。引起这种现象的原因大致有:   1.应用产品时,焊接制程有问题,例如焊接温度过高焊接时间过长,没有做好防静电工作等,这些问题95%以上是封装过程造成。   2.LED本身质量或生产制程造成。   预防方法有:   1.做好焊接制程的控制。   2.对产品进行老化测试。   老化是电子产品可靠性的重要保证,是产品生产的最后必不可少的一步。LED产品在老化后可以提升效能,并有助于后期使用的效能稳定。LED老化测试在产品质量控制是一个非常重要的环节,但在很多时候往往被忽视,无法进行正确有效的老化。LED老化测试是根据产品的故障率曲线即浴盆曲线的特征而采取的对策,以此来提高产品的可靠性,但这种方法并不是必需的,毕竟老化测试是以牺牲单颗LED产品的寿命为代价的。   LED老化方式包括恒流老化及恒压老化。恒流源是指电流在任何时间都恒定不变的。有频率的问题,就不是恒流了。那是交流或脉动电流。交流或脉动电流源可以设计成有效值恒定不变,但这种电源无法称做「恒流源」。恒流老化是最符合LED电流工作特征,是最科学的LED老化方式;过电流冲击老化也是厂家最新采用的一种老化手段,通过使用频率可调,电流可调的恒流源进行此类老化,以期在短时间内判断LED的质量预期寿命,并且可挑出很多常规老化无法挑出的隐患LED。   智能控制灯带高低电平熄灭点亮方法:   城市道路照明越来越多采用LED照明技术代替传统的照明技术,其目的是为了降低对电能的消耗。由于LED使用低压直流电源,便于附加检测与控制电路,这对路灯网络的智能化管理,进一步节能降耗带来了方便。对于路灯网络的管理与控制,既可以采用电力载波通信技术,也可技术的快速发展,使得短距离无线通信技术在应用成本、可靠性与通信速率等方面均已优于电力载波通信技术,例如Zigbee短距离无线通信技术。本文提出一种解决方案,采用短距离无线通信技术构建LED路灯无线传感网络,能对LED路灯网络任意单盏灯或多盏灯或全网络所有灯进行开关、调光等控制,进行发光亮度、电流参数等检测,从而实现对LED路灯网络的智能化管理。作为无线传感网络,其体系结构应该包含四个基本层次:物理层和数据链路层、网络层以及应用层。LED路灯无线传感网络采用IEEE 802.15.4标准作为其物理层和数据链路层的技术标准,网络层与应用层集成在一起,采用单跳、双跳以及变跳3种接力通信模式作为网络协议的基础。本文围绕LED无线传感网络的体系结构,以网络拓扑及通信节点的组成为基础,论述了网络层的协议包格式、路由工作原理,以及节点通信的设计流程。   1 网络体系   LED无线传感网络的网络体系是网络层实现路由的基础,包括节点组成及网络拓扑结构。   1.1 LED路灯传感网络节点的组成   LED路灯网络由间隔均匀的若干盏路灯组成,每一盏LED路灯均为网络的一个通信节点,用来构建无线传感网络。图1所示,为构建无线传感网络LED路灯节点的组成,除了照明部分的电路外,还附加了对LED电流的采样、LED发光亮度的检测、以及对LED发光亮度的PWM控制等电路。每一盏LED路灯既是传感器节点也是网络路由节点;每一个节点包含一个微控制器(MCU,如cc2530),都具有射频通信功能,既能发送信号也能接收信号;每一个节点具有32bit(位)的唯一ID号。通过在物理层和MAC层采用IEEE 802.15.4协议标准,结合网络层与应用层的协议,所有这些节点有机地组合在一起,便构成了LED路灯无线传感网络。由于现有的一些网络层与应用层协议如Zigbee、RF4CE等并不是很适合LED路灯传感网络应用,因此,需要重新设计网络层与应用层协议。   图1 LED路灯节点的组成   1.2 网络拓扑   根据LED路灯的分布规律,每盏LED路灯作为网络节点构成无线通信网络,其拓扑结构如图2所示,(a)是信号逐点(单跳)接力传送拓扑结构图,(b)是信号隔点(双跳)接力传送拓扑结构图。为便于下文网络应用协议的设计与讨论,作出如下定义:   (1)所有节点可分为2类,即LED路灯节点(简称LED节点,如a1 a2 … an , b1 b2 … bn)和路灯控制器节点(简称控制节点,如a,b);   (2)相邻节点之间的距离均为L,每个节点的无线信号覆盖半径大于等于2L;   (3)根据节点的相对位置,节点可分为前驱节点与后继节点,离控制器近的是前趋节点,离控制器远的是后继节点。例如a1是a2前驱节点,a3是a2后继节点;同理b2是b4前驱节点,b6是b4后继节点,以此类推。   图2 网络拓扑结构示意图   (4)控制节点与LED节点之间,LED节点相互之间,只要无线信号可以覆盖到,都可以相互通信,不需要设基站或专门的路由协调装置。   (5)每个节点的32bit唯一ID号由两部分组成,分别为网络ID和节点地址(编号),均为16bit。同一路灯网络所有节点的网络ID相同;从控制节点开始,节点地址由小到大顺序编排。     

    时间:2020-08-11 关键词: LED 二极管 整流器

  • 简单控制泵升电压的电路设计

    简单控制泵升电压的电路设计

    1 引言 一般情况下,伺服系统主电路结构如图1所示。能量是由电网经整流器、滤波器、逆变器等传输到电动机的。当电动机工作于发电状态,即电动机快速制动或者带位势负载时,能量的传输需要反向,能量将在滤波电容上累积,产生泵升电压,如果泵升电压过高,会威胁系统的安全。控制泵升电压最简单的方法是:泵升电压产生后,在直流母线之间接通一个能耗电阻,将能量释放。如果电动机制动频繁或长期带位势负载运行,则能量浪费严重;同时,由于电阻发热,导致环境温度升高,将会影响系统的可靠性。本文设计的这个电路,可以很好地解决这一问题。 2 系统工作原理概述 将图1中的三相不控整流器换为可控变流器,并在三相电源输入端串入三个高频扼流电抗器,用以抑制可能产生的双向(电网伺服系统)电磁干扰,以及在变流器工作于逆变状态时,起到等效直流电抗器的作用,如图2所示。 当电动机工作在电动状态时,可控变流器的大功率开关器件S1~S6全部处于关断状态,而6个续流二极管构成三相不控桥式整流器,工作状况同图1。 当电动机工作在发电状态时,则逆变器工作于整流状态,而可控变流器工作于逆变状态,使电动机工作在再生制动状态。这时滤波电容贮能,直流母线电压升高,在超过电网线电压值后,二极管D1~D6反向阻断;当直流母线电压继续升高,超过设定的上限允许值UdH时,变流器开始工作,将直流母线上的能量逆变回馈电网。此时,高频扼流电抗器将平衡直流母线电压和电网线电压之间的差值,以保证逆变状态的正常进行。当直流母线电压回落到下限设定值UdL后,再关闭变流器。就能量回馈需要考虑的问题有: 1)回馈电流必须满足回馈功率的要求,同时不能大于逆变器所允许的最大电流; 2)只有当直流母线电压高于设定值时,才能启动逆变器进行能量回馈; 3)为了提高回馈功率,尽量在电网电压高时进行回馈,因为如果回馈电流一定,则电网电压越高回馈功率越大。 因此,系统须有电压控制电路,同步控制电路和电流限制电路。电流和电压的控制由两个迟滞比较器完成,同步控制由同步检测与控制电路完成。 3 控制电路设计 3.1 电压检测与控制电路的设计 设计电压控制电路的目的是:当电动机工作于发电状态并且使直流母线电压Ud升高到超过设定值UdH后,起动变流器中的开关管,以使直流母线上的能量逆变回馈回电网,迫使Ud回落;当Ud小于另一设定值UdL后再关闭开关管。为了避免逆变器过于频繁地起动和关闭,电压控制为滞环控制方式UdL 式中:U为相电压的有效值。 一般情况下,当电网相电压为220V时,可设定UdL=630V,电压滞环控制的环宽为20V,UdH=650V,采用线性光电隔离器NEC200检测直流母线电压,线性地将直流母线电压转换为弱电压信号,作为电压滞环控制器的反相输入。电压检测与控制电路如图3所示。Uv作为控制回馈逆变器主开关通断的条件之一。 3.2电流检测及电流控制信号的产生 由于直流母线上的电流和通过变流器开关管的电流以及回馈电网的线电流是相等的,因此只需在直流母线接变流器端装一个LEM电流传感器,就可以检测能量回馈过程中的所有线电流IL。当IL低于滞环下限ILL时,UI为高电平,允许逆变器开关管导通;当IL高于滞环上限ILH时,UI为低电平,变流器开关管关断。关断后,在扼流电抗器的续流作用下,能量回馈线电流方向保持不变,变流器中相应二极管续流,直流母线上的电流反向。因此需要对LEM输出的电压信号整流,得到能量回馈的线电流反馈信号Iv,Iv作为控制回馈逆变器主开关通断的条件之二。 电流检测及电流控制电路就是由电流传感器电路、精密整流电路和迟滞比较器组成,如图4所示。 3.3相位同步控制电路 变流器工作于逆变状态时,为了获得较大的能量回馈,当回馈线电流一定时,应当尽量在电网的高电压段进行能量回馈。因此变流器各功率开关器件的开关状态与电网电压的相位应满足如图6所示的同步关系,为此设计了图5所示的同步控制电路。图5中,ug1~ug6分别为功率开关器件S1~S6的导通允许同步控制信号,将图2和图5中A、B、C对应连接在一起,并将系统接入电网,无论相序怎样变化,图6所示的同步关系不变。在此同步关系下,理想的相电压和相电流波形如图7所示。设u1~u6分别为S1~S6的驱动控制信号,高电平导通,低电平关断,驱动控制信号u1~u6可分别由保护信号、电压控制信号Uv、电流控制信号Iv和同步控制信号UTI相与后获得。 4 应用实例分析 在一个DSP控制的同步电机伺服系统中应用时,要求能量回馈功率P=6.5kW,相电压U=220V,变流器的最高开关频率fmax=10kHz,最大允许电流是25A,设定ILH=20A,ILL=10A,UdL=630V,UdH=650V。 4.1 扼流电抗器的计算 扼流电抗器在此泵升电压控制电路中起很重要的作用。对它主要有三个方面的要求,即电感量、工作频率和工作电流。对电感量的要求取决于回馈电流的设定值和变流器额定开关频率。假设能量回馈过程中,电抗器承受正向电压为: 的作用下,回馈电流由ILL上升到ILH的时间为ton。每一个电抗器的电感值为L,当IL=ILH时,变流器开关器件关断,则 由此可见,电抗器的电感量在UdH、ILH、ILL、L确定后,UdL越小,变流器功率开关的开关频率越高。当UdL最小、开关频率最大时,需要的电感量最小,此时UdL= 4.2回馈功率P的估算 当电网电压一定后,回馈功率大小与回馈电流有关,回馈电流为: 满足回馈6.5kW的要求。 5 结语 通过示波器在上述同步电机伺服系统制动时捕捉到的电压和电流波形如图8所示,与理论分析一致,满足设计要求。在上述系统中的应用,说明此方法是可行的,有一定的实用价值。

    时间:2020-08-04 关键词: 滤波器 逆变器 整流器

  • sd5000变频器故障代码分析 浅谈变频器故障检修

    sd5000变频器故障代码分析 浅谈变频器故障检修

      本文主要是关于sd5000变频器的相关介绍,并着重对sd5000变频器故障代码以及变频器的故障检修进行了详尽的阐述。   变频器   变频器(Variable-frequency Drive,VFD)是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的,另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高,变频器也得到了非常广泛的应用。   工作原理   概述   主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分,变频器的主电路大体上可分为两类   变频功率分析仪   电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波是电感。它由三部分构成,将工频电源变换为直流功率的“整流器”,吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路   整流器   大量使用的是二极管的变流器,它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器,由于其功率方向可逆,可以进行再生运转。   平波回路   在整流器整流后的直流电压中,含有电源6倍频率的脉动电压,此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动,采用电感和电容吸收脉动电压(电流)。装置容量小时,如果电源和主电路构成器件有余量,可以省去电感采用简单的平波回路。   逆变器   同整流器相反,逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率,以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出。以电压型pwm逆变器为例示出开关时间和电压波形。   控制电路是给异步电动机供电(电压、频率可调)的主电路提供控制信号的回路,它有频率、电压的“运算电路”,主电路的“电压、电流检测电路”,电动机的“速度检测电路”,将运算电路的控制信号进行放大的“驱动电路”,以及逆变器和电动机的“保护电路”组成。   (1)运算电路:将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算,决定逆变器的输出电压、频率。   (2)电压、电流检测电路:与主回路电位隔离检测电压、电流等。   (3)驱动电路:驱动主电路器件的电路。它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断。   (4)速度检测电路:以装在异步电动机轴机上的速度检测器(tg、plg等)的信号为速度信号,送入运算回路,根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。   (5)保护电路:检测主电路的电压、电流等,当发生过载或过电压等异常时,为了防止逆变器和异步电动机损坏      sd5000变频器故障代码分析         变频器故障检修   变频器通电前的重要步骤   判断主回路是否损坏。用万用表二极管档,黑笔接“+”,红笔分别接R、S、T、U、V、W,如果值都为0.3-0.5V左右则说明整流、逆变的上桥是好的;反之,红笔接“—”,黑笔分别接R、S、T、U、V、W,如果值为0.3-0.5V左右说明整流、逆变的下桥也是好的。如果所测值相差很大或是严重不平衡则说明模块某相已经损坏,此情况千万不可上电。在判断主回路正常后一般情况下就可以进行上电检查了,由于变频器本身内部电路比较复杂加之保护电路较多,在某些情况下这些电路极易发生故障导致变频器报相关故障。   下面以英威腾变频器为列,详解英威腾变频器常见故障代码:   1、逆变单元故障(OUT)   此故障包括OUT1、OUT2、OUT3,它们分别代表逆变单元U相、V相、W相故障。此故障一般只出现在驱动光耦使用PC929的机器中,代表驱动板有1270系列、1290AV03、1250AVS系列、1258AVS系列等。   【检修思路】OUT故障一般分有上电跳OUT;运行跳OUT;带载加载跳OUT。此原因一般都是因为检测电路检测到逆变管VCE电压异常输出告警信号,当控制板检测到此信号后马上停止驱动输出并显示出故障代码。当然不排除因保护电路本身异常导致的误保护。值得注意的是在某些情况下会因为开关电源输出不稳定影响驱动电路供电导致机器无规律跳OUT故障,如因散热风扇启动电流过大,每次运行风扇启动瞬间即跳OUT。检修时需注意区分。   (1)对于上电跳OUT故障:此问题一般都是因为保护电路本身不良或者驱动部分,模块门极有明显的短路、断路情况。可以通过屏蔽相应相OUT保护信号判断。如果屏蔽后其它一切正常,则说明问题是因保护电路本身不良引起。屏蔽后运行,如果有三相不平衡,则说明驱动电路或者模块有问题。   (2)对于运行跳OUT故障:此问题一般都是驱动电路和模块本身不良引起。首先可以用万用表电阻档测试驱动电路相关部位及模块门极有无明显短路、断路现象。屏蔽相关相OUT保护信号运行,测试驱动波形是否正常(无示波器时可使用万用表交流电压档对比测试各路驱动波形)。重点关注波形的形状、幅度、死区时间等,最后检测IGBT是否损坏。对比其它相测试驱动门极结电容是否正常(万用表电容档)。   (3)对于带载加载跳OUT故障:此情况相对前两种来说检修难度稍大。首先,检测保护电路本身是否有元件性能不良。正确检测前提下,对怀疑有问题的二极管、贴片电容采取替换法代换之(注意判断控制板上OUT信号检测电路是否正常,可用替换法)。第二,对比检测驱动电路驱动光耦供电是否正常,门极驱动电阻是否变值。第三,不加载测试驱动波形是否正常。最后仔细判断,测试IGBT本身是否有问题。   2、电流检测故障(ITE)   此故障相对比较简单,一般都是电流检测电路发生故障导致。目前公司主要使用的电流检测电路有两种形式:霍尔传感器检测和7840光耦隔离检测。   (1)霍尔传感器检测:对于使用霍尔传感器的电流检测电路上电跳ITE故障只需测试关键点电压即可判断出故障部位。   【霍尔好坏判断】在霍尔±15V供电正常的情况下,霍尔的信号输出脚静态(不带载)电压应为零,如异常则说明霍尔损坏。   【运放电路检测】目前公司所采用的运放IC型号为TL082,其内部包含两路独立运算放大器,1脚,7脚为输出脚,4脚,8脚为±15V供电脚,2,3,5,6脚为信号输入脚。正常情况下,TL082输出脚静态(不带载)电压为零。   (2)7840光耦隔离检测:7840光耦隔离检测后级同样使用TL082,检测方法同前。   【光耦7840的检测】7840光耦热冷端分别有一组5V供电,实际检修中发现热端的5V供电较容易出现故障导致跳ITE。该5V电源是由相应相的驱动电源通过78L05稳压后加到7840的1,4脚。其中7840的2,3脚为检测信号输入脚。5,8脚为冷端5V供电脚(跟控制板5V为同一电源)。6,7脚为信号输出脚,静态电压(不带载)为2.5V。若检测到5,6脚电压输出不平衡,一般都为热端5V供电异常或7840本身损坏。值得注意的是:7840热,冷端的5V供电非开关电源开关变压器同一绕组提供,所以在检测电压时注意正确选择接地点。   下图为1240AV08驱动板U相电流检测电路。V,W相与之相同。      3、POFF故障   显示POFF故障一般情况只有三种原因:(1)机器检测到的直流母线电压严重偏低。(2)缺相信号异常。(3)220V机器电压等级参数设错。   【判断方法】使用键盘或者面膜上的移位键将显示内容切换到显示母线电压状态。用显示值与实测值对比如果偏差较大说明母线检测电路异常。反之,如果两值偏差极小或者相等说明缺相信号异常。目前我们公司所使用母线检测电路有两种:电阻分压和运算比较放大(TL082)。对应关系为检测电路输出的0—3.3V对应实际母线的0—1000V,两种电路相对比较简单,维修时只需测试电路中关键点电压即可轻易找到故障点。   检测缺相电路时直接测试缺相板,驱动板上的PL信号是否正常。正常情况PL为低电平,缺相时为方波,掉电时为高电平。需注意:驱动板或者缺相板输出的PL信号在主控板上还经过了电平切换后才送入CPU,维修时需注意判断故障是由主控板还是缺相板引起。   结语   关于sd5000变频器的相关介绍就到这了,如有不足之处欢迎指正。 相关阅读推荐:变频器逆变电路原理图 相关阅读推荐:一文带你快速了解变频器

    时间:2020-07-03 关键词: 变频器 整流器

  • 你知道新型超薄SMP封装TMBS®整流器吗?

    你知道新型超薄SMP封装TMBS®整流器吗?

    什么是新型超薄SMP封装TMBS®整流器?它有什么作用?日前,Vishay Intertechnology, Inc. (NYSE股市代号:VSH) 宣布,推出16款采用eSMP®系列超薄SMP(DO-220AA)封装的新型2 A和3 A器件,扩充其表面贴装TMBS® Trench MOS势垒肖特基整流器产品。 Vishay General Semiconductor整流器反向电压覆盖从45 V到200 V范围,3 A电流等级达到业内SMP封装器件最高水平,显著提高功率密度。 日前发布的整流器2 A和3 A器件正向压降分别为0.36 V和0.37 V,可降低商用和工业用高频逆变器、DC/DC转换器、续流二极管和极性保护二极管功耗,提高效率。器件还提供适于汽车应用的AEC-Q101认证版产品。 新型整流器最高工作结温达+175 °C,MSL潮湿敏感度等级达到 J-STD-020标准1级,LF最高峰值为+260 °C。器件符合RoHS标准,无卤素。 新型TMBS整流器现可提供样品并已实现量产,大宗订货供货周期为八周。以上就是新型超薄SMP封装TMBS®整流器解析希望能给大家帮助。

    时间:2020-06-25 关键词: 封装 Vishay 整流器

  • 你知道新款FRED Pt® Ultrafast恢复整流器增强可靠性吗?

    你知道新款FRED Pt® Ultrafast恢复整流器增强可靠性吗?

    你接触过新款FRED Pt® Ultrafast恢复整流器增强可靠性吗?你了解它吗?日前,Vishay Intertechnology, Inc.(NYSE股市代号:VSH)宣布,推出八款新型100 V和200 V器件扩充其Fred Pt® Ultrafast恢复整流器产品,新型整流器采用eSMP®系列SlimSMAW(DO-221AD)封装,高度低至0.9 mm。Vishay Semiconductors二极管与常见SOD-128封装占位兼容,引线宽度大于SlimSMA封装器件,具有更高可靠性。 日前发布的2 A和3 A整流器电流密度高,同时宽引线具有更强的PCB附着力,可提高汽车系统自动光学检测(AOI)能力。整流器采用FRED Pt® Ultrafast技术,TJ = 25 °C条件下超快恢复时间低至16 ns,Qrr降至20 nC并具有软恢复功能,整个工作温度范围达到‑55 °C至+175 °C。 整流器提供AEC-Q101认证版产品,正向压降低至0.69 V,可降低功耗,提高效率,适用于汽车发动机控制单元(ECU)、防抱死刹车系统(ABS)、HID和LED照明、通信和工业电源中的高频逆变器、DC/DC转换器、续流二极管以及功率因数校正电路。 整流器MSL潮湿敏感度等级达到J-STD-020标准1级,LF最高峰值+260 °C。二极管符合RoHS标准,无卤素,适合自动贴片加工。 1TJ= 25 °C,IF = 1 A, dIF/dt = 100 A/µ, VR = 30 V 2TJ= 125 °C,IF = 额定电流, dIF/dt = 200 A/µs, VR = 100 V 新型Ultrafast整流器现可提供样品并已实现量产,大宗订货供货周期为14周。以上就是新款FRED Pt® Ultrafast恢复整流器增强可靠性解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-06-25 关键词: aoi能力 Vishay 整流器

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