變頻電源是在國內一般的稱呼,更準確的說,應該叫交流電力頻率轉換器,即AcpowerFrequencyConverter,一般用縮寫AFC來稱呼。變頻電源的整個發展史基本是隨著電子器件的發展而發展的。80年代前后,電子式變頻電源多以日本的小型儀器電源為主,該類儀器電源多采用晶體放大的方式制作,80年代后通過臺灣傳入中國大陸。該時期的電源特點為:功率小,精度好,效率低。晶體式多級串聯的方式,需要解決環流問題,而且效率低,在工業生產過程中,消耗太大;功率晶體模組變頻方式反應慢,功率有限,工作電壓低,耐壓在600V左右,輸出采用PAM濾波方式(為單方波加低次濾波),輸出波形失真較大。這兩種方式制作的電源產品功率依舊不能滿足日益增長的需求,所以大功率的負載需要變頻測試時,多采用電機后拖動發電機的方式(M+G)來滿足。
電機后拖動發電機的方式(M+G)在使用過程中,存在磨損,以及效率轉換問題。后來參考美國技術,采用SCR來做逆變器,該方式制作的電源,功率大,能滿足客戶使用,比較好的用于取代電機后拖動發電機的方式(M+G),但是該系列的產品有一個較大的缺點,機器在轉換的過程中,噪音非常大,達到70dB<1m
隨著半導體技術的發展,在80年代末,富士生產出了*一代的IGBT,該電子器件的特性集成了GTR及MOSFET的優點,開關速度快,通流能力強,故很快就被應用到逆變領域。隨著實力強大的三菱、西門康、英飛凌等廠家在IGBT領域的加入,使得IGBT的發展速度日新月異,更新換代的速度加快,IGBT的開關速度及通流能力得到進一步的加強,這樣,就使得大功率的變頻電源的制作得以實現。
面對各種突發的故障,保護直流穩壓電源等設備的安全是非常重要的,以下文章中,詳細介紹穩壓電源的6大保護技術,針對各種電路、負載與電壓等情況,分析對比并提出應對措施。
一、過電壓保護
開關穩壓器的過電壓保護包括輸入過電壓保護和輸出過電壓保護。開關穩壓器所使用的未穩壓直流電源諸如蓄電池和整流器的電壓如果過高,使開關穩壓器不能正常工作,甚至損壞內部器件,因此,有必要使用輸入過電壓保護電路。用晶體管和繼電器所組成的保護電路。
在該電路中,當輸入直流電源的電壓高于穩壓二極管的擊穿電壓值時,穩壓管擊穿,有電流流過電阻R,使晶體管V導通,繼電器動作,常閉接點斷開,切斷輸入。其中穩壓管的穩壓值Vz=ESrmax-UBE。輸入電源的極性保護電路可以跟輸入過電壓保護結合在一起,構成極性保護鑒別與過電壓保護電路。
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