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   国内高频变换中小功率逆变电源存在问题分析 
   
   
   1.可靠性 
   
   
    目前,高频变换中小功率逆变电源存在的问题主要是可靠性不高。我们多年的研究、生
产及使用说明:影响高频变换中小功率逆变电源寿命的主要因素有电解电容器、光电耦
合器及磁性材料。

 

实践证明:追求寿命的延长要从设计方面着手,而不是依赖于使用方。降低器件的结温,
减少器件的电应力,降低运行电流及采用优质的磁性材料等措施可大大提高其可靠性。
国内之所以有人对高频变换逆变电源的可靠性产生怀疑,一个重要的原因是一些厂家为
了降低成本而仍使用70年代研制的第一代磁性材料,如TDK的H35、FDK的H
45等,由于这种磁性材料的饱和磁通密度及居里温度点较低,因而在功率较大时长时
间使用极易出故障。我们使用80年代中后期研制的第三代磁性材料,如TDK的H7
C4、FDK的H63B和H45C、西门子的N47和N67,不但能有效地提高转换
效率,而且大大提高了逆变电源可靠性。事实上,彩电及计算机中使用的开关电源也证
明了高频变换方式的可靠性。用户的长时间使用也证明了我们目前生产的高频变换中小
功率逆变电源具有高的可靠性和效率,完全可与MASTERVOLT等大公司的产品
相媲美。

   2.效率 
   
   
   要提高逆变电源的效率,就必须减小其损耗。逆变电源中的损耗通常可分为两类:导
通损耗和开关损耗。导通损耗是由于器件具有一定的导通电阻Rds,因此当有电流流
过时将会产生一定的功耗,损耗功率Pc由下式计算:Pc=I2

×Rds。在器件开通

和关断过程中,器件不仅流过较大的电流,而且还承受较高的电压,因此器件也将产生
较大的损耗,这种损耗称为开关损耗。开关损耗可分为开通损耗、关断损耗和电容放电损
耗。

 

   
   
开通损耗

 

 Pon=1

/2 ×Ip×Vp×ts×f  

关断损耗

 

 Poff=1

/2×Ip×Vp×ts×f  

电容放电损耗

 

 Pcd=(1

/2)×Cds×Vc2×f  

总的开关损耗

 

 Pcf=Ip

×Vp×ts×f+1/2 ×Cds×Vc2×f。 

式中:Ip为器件开关过程中流过的电流最大值;

 

Vp为器件开关过程中承受的电压最大值;

 

ts为开通关断时间;

 

f为工作频率;

 

Cds为功率MOSFET的漏源寄生电容。