变频器电源电路为什么不采用半桥拓扑？

hgh1013 · 发表于 2013-3-16 11:34:54

从事变频器软硬件行业20多年了，总觉得变频器电源不稳定导致很多变频器损坏，主要是付电压随母线不稳，电源输出功率不够等原因引起的损坏，可到本人的哦目前为止还没发现选用类似PC机开关电源那样的半桥拓扑，基本上采用的是单管储能反激模式，少量的采用双管正激的，感觉用半桥不也是挺好的么，输出功率大，电压也稳定，主变压器也不大，想不透其中奥妙，还请各位前辈们谈谈自己的意见

wye11083 · 发表于 2013-3-16 12:20:08

管子贵，当是如此。一个IGBT就3K以上，肯定能省则省了。

hgh1013 · 发表于 2013-3-16 12:58:17

电源部分一般采用的都是7A一下的一个1500V的MOSFET,而PC机机半桥只要2个耐压为500V的13007，总的成本比相差并不大

hgh1013 · 发表于 2013-3-16 13:02:22

还有半桥采用2个耐压200V的电解电容和一个CBBO电容，单端需要一个400V以上的电解，总的成本还是没什么差异

hgh1013 · 发表于 2013-3-19 11:21:52

还望各路大神指教！

jy427528 · 发表于 2013-3-19 22:06:40

从事变频器软硬件行业20多年了，这个问题应该要知道的

mtswz.213 · 发表于 2013-3-19 22:30:39

我猜是变频器电源功率不大，就用反激了，这个电源的确是个大故障点，特别是电源路数很多时，顺便问一下，楼主哪个公司的？

hgh1013 · 发表于 2013-3-26 07:27:20

mtswz.213 发表于 2013-3-19 22:30
我猜是变频器电源功率不大，就用反激了，这个电源的确是个大故障点，特别是电源路数很多时，顺便问一下，楼 ...

变频器电源部分其实也有几十W,特别是有些带有几个风机的，包括几百KW级别的变频器，都没见到用半桥作为电源，本人觉得从功率余量角度讲用半桥有什么不好
本人没有在哪个公司，自己兴趣搞搞

hgh1013 · 发表于 2013-3-26 07:28:34

jy427528 发表于 2013-3-19 22:06
从事变频器软硬件行业20多年了，这个问题应该要知道的

本人愚钝，还望指点！

k005 · 发表于 2013-3-26 08:00:22

半桥电源这个电路结构天生有缺陷，可靠性不高。
1，双管可能会导通，开机时倍磁，变压器容易饱和！
2，只能电压模式控制，保护性能和响应速度不够。
半桥一般适合150W-600W之间可靠性要求不是特别高的场合。
国外有些场合是严格禁止用半桥的，通常用双管正激替代，可以频繁短路！比如电焊机等场合。

因为只是几十瓦，用反激最合适，除了成本最低，电路最简单外，可靠性和EMC也是不错的。
电路坏，要么是设计原因，要么是生产原因，与反激自身没任何关系，只能说买的厂家太烂了。

电脑电源对成本最敏感，电源成本价大概在28元（听行内搞这块的同事说）。
工作条件不苛刻。电网波动在20%以内，输出相对稳定，寿命要求很低。
半桥是这个功率段成本最低的方案，不是性能最好的方案！

ggddll · 发表于 2013-3-26 08:14:53

楼上威武

hgh1013 · 发表于 2013-3-26 08:52:59

k005 发表于 2013-3-26 08:00
半桥电源这个电路结构天生有缺陷，可靠性不高。
1，双管可能会导通，开机时倍磁，变压器容易饱和！
2，只能 ...

精辟！一针见血啊，很是佩服！

r166 · 发表于 2013-3-26 09:06:42

十楼厉害

hgh1013 · 发表于 2013-3-26 09:07:15

本帖最后由 hgh1013 于 2013-3-26 09:11 编辑

k005 发表于 2013-3-26 08:00
半桥电源这个电路结构天生有缺陷，可靠性不高。
1，双管可能会导通，开机时倍磁，变压器容易饱和！
2，只能 ...

稍微有一个疑点能解释下吗？
1：开机倍磁问题，无辅助电源的半桥的开机是自激开始的，既然是自激就不存在倍磁了，有辅助电源的半桥采用了软启动，也不存在倍磁
至于双管导通问题，控制电路本来就不会让其双管导通，无论是同一驱动变压器或逻辑电路
变压器饱和问题，刚开机自激瞬间饱和对整体电路性能和变压器的影响甚微，开机后它激工作，更不会饱和
2:半桥也可以用电流控制型芯片，即使不用电流控制型芯片，其驱动变压器为比例驱动，且当电流超过，驱动变压器进入饱和自动切断驱动输出，其效果也完全可以与384*一样
3：半桥电路串联了电容，磁偏问题不会有，反而因为其磁芯工作在正反复位，使其磁芯更小
4：成本问题上同功率的半桥和单端即使在几十瓦的功率段上半桥也是优势不大，毕竟半桥需要高耐压的功率管

k005 · 发表于 2013-3-26 09:54:02

hgh1013 发表于 2013-3-26 09:07
稍微有一个疑点能解释下吗？
1：开机倍磁问题，无辅助电源的半桥的开机是自激开始的，既然是自激就不存在 ...

1，倍磁：开机瞬间磁芯B从0开始到2B+，正常工作时由-B到+B之间变动，相当于电源的初始化完成前。
   饱和：半桥天生有不平衡性，2个绕组不可能完全相同。
      几只情况容易饱和，
            A，关机后立即再开机，这时启动电源是没软启动的，特别是高压、满载、高温很容易炸机。
            B，输入电压突然增加，负载突然增加，半桥的占空比N个周期后才调整。
   双管导通：正常情况不会导通，但异常情况有这个可能性，比如开/关机时序不好，各种欠压状态，地线干扰噪音等等。如果设计不好，还是有炸机现象的。

2，半桥也可以用电流控制型芯片，即使不用电流控制型芯片，其驱动变压器为比例驱动，且当电流超过，驱动变压器进入饱和自动切断驱动输出，其效果也完全可以与384*一样
   半桥不能用电流控制，那会增加不平衡，更容易炸机。如果非要用电流模式，电路会搞的非常复杂，必须保障两管的V*T（伏秒积）相同。
   电流模式和电压模式差别非常大，传递函数完全不同。3842相当于逐波限流（每个脉冲都检查是否过流），利用驱动变压器的饱和做保护也行，是不靠谱的，变压器饱和与温度关系非常大。

3，半桥电路串联了电容，磁偏问题不会有，反而因为其磁芯工作在正反复位，使其磁芯更小
   串联的（隔直）电容，可以使磁芯自动复位，有一定校正能力，所以电脑电源里用的很好。磁芯小是因为工作在 -B — +B状态。但半桥是要次级储能电感的，另外初级2个开关管，次级至少2个整流二极管。小功率成本比反激高。

4，成本问题上同功率的半桥和单端即使在几十瓦的功率段上半桥也是优势不大，毕竟半桥需要高耐压的功率管
   消费电子市场，<5W的手机充电器基本是RCC（自激反激），笔记本适配器基本是反激（芯片），台式机电源基本是半桥，最好的是液晶电视>90W，很多是LLC的，效率非常高，那个拓扑是目前最完美的。

hgh1013 · 发表于 2013-3-26 10:13:05

认同，高手！

hgh1013 · 发表于 2013-3-26 10:15:03

k005 发表于 2013-3-26 09:54
1，倍磁：开机瞬间磁芯B从0开始到2B+，正常工作时由-B到+B之间变动，相当于电源的初始化完成前。
饱 ...

感觉笔记本适配器电源很稳定，且功率密度也很高，可否讲讲其稳定的关键？

k005 · 发表于 2013-3-26 10:33:43

hgh1013 发表于 2013-3-26 10:15
感觉笔记本适配器电源很稳定，且功率密度也很高，可否讲讲其稳定的关键？ ...

囧，这没什么窍门。
笔记本适配器一般都大厂生产，设计功底比较深，用料也算扎实。
即使有山寨的，也能抄大厂的成熟设计。所以大都比较稳定。

其它定制电源，小厂没有成熟的抄袭对象，只能自己“设计”，所以差异较大。

wtliu · 发表于 2013-3-26 14:46:28

双管正激的使用不多吧。但是管子的耐压可以低一些，这样也有利于降低成本。谁有双管的变频器电源图麻烦传上来一个。

gzhuli · 发表于 2013-3-26 15:08:51

k005 发表于 2013-3-26 09:54
1，倍磁：开机瞬间磁芯B从0开始到2B+，正常工作时由-B到+B之间变动，相当于电源的初始化完成前。
饱 ...

现在稍微正规点的电脑电源（不是连PFC电感都是塑料那些）基本上都是正激了，控制芯片早就不是当年的494/3525，都是专用芯片，功能很完善了。
我目前用的是LLC同步整流 + DC-DC的80 PLUS金牌电源，不少中档的铜牌银牌电源都是双管正激或者有源箝位正激 + 磁放大的，作为电工真的别省那点钱，多百来块钱买到的技术和品质是差很远的。

zhou_kefei · 发表于 2013-3-26 15:11:13

根本的原因,半桥的电压适应范围没有单管反激式宽。

hgh1013 · 发表于 2013-3-26 15:15:56

wtliu 发表于 2013-3-26 14:46
双管正激的使用不多吧。但是管子的耐压可以低一些，这样也有利于降低成本。谁有双管的变频器电源图麻烦传上 ...

台达的好几款用双管正激的，图纸么电源部分和其它双管正激的没两样

变频器电源电路为什么不采用半桥拓扑？

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