“软性”小功率工程逆变器

    小功率高频逆变器，现在名声不太好，大家总感觉它太容易坏，可靠性不高，所以，有很多场合，现在还有人喜欢用工频逆变器。这倒真是一个很实际的问题，加上现在大家都为了占领市场，降低价格，在成本有严格限止的情况下，机器当然是越做越烂，导致恶性循环。

    其实，如果我们在电路上采取一点措施，有些故障还是可以避免的，当然，要提高一点成本，真是“鱼”和“熊掌”不可兼得。那么，采取什么样的方法呢，我的理解为一个字，“软”，也就是在电路上要加上“软特性”，让功率器件工作在“舒服”的环境里，这样，发生故障的概率可以大大降低。

  一、前级功率部分要做“软”

    为了简单，小功率的逆变器，前级一般用推挽方式，我也喜欢用推挽的，但是，推挽电路有一个问题，在开机的瞬间，驱动脉冲的占空比还没有完全拉开的情况，前级MOS管的D极会有很高的反冲，有时会超过MOS管的耐压值，这时就埋下了一个故障隐患，难怪，有时，一打开开关，逆变器就坏了。现在，很多小功率逆变器，前级都是不做限功率保护的。如果MOS管一穿，一般很恐怖，有时还会引发明火。

    所以，我们一定要想点办法，限止MOS管上面的反冲，让MOS管D极上的波形，是慢慢的软软地拉开的，再加上一个前级功率限止电路，这样，对前级而言，故障率可以大大降低，你就可以高枕无忧了。

二、后级功率部分也要做“软”

    如果前级功率部分是工作在大电流状态，那么后级功率部分就是工作在高压状态，加上又是直接和各种负载打交道的，所以，后级功率管的工作条件也很严酷。如果想把后级功率部分的特性做软，我觉得要从如下入手：

1.功率限止。也就是我们平时说的过载保护。首先我们不能简单地给后级设置一个阀值，超过阀值就关机保护，这样的机器是没法用的，一挂冲击性负载，机器就关机。其次，如果我们设置一个阀值，再加上一个延时，2秒钟，等冲击过后，如果还超过阀值，再关机，这样，对冲击性负载来讲，非常好。但也有风险，如果这个负载非常重，后级还没有撑到2秒，就烧掉了。看来，如上这二种方法都不完善。所以，我还是喜欢用我的“过载软压缩”电路，当很重的冲击性负载挂上去时，SPWM的脉冲自动限止，也就是输出的正弦波顶部压缩，虽然有点高次谐波，但输出功率却被限止了，不会有烧功率管的危险。用这种方法装了很多机器，没有一台是因为冲击而烧坏的。

2.短路保护。短路保护电路现在有很多种，有可以长时间短路的，有一短路就关机的，只要设计得到位，一般都是可以的。我的短路保护电路，我曾发过一个贴子《短路它一年又何仿》。短路时，只有前级电路的空载电流，整机功耗很小，不会发热。我看过一台可以长时间短路的机器，发现短路时电流还有几个安培，时间一长就热，是不对的，时间长了，还是要烧。短路时一定要让后级完全关闭，在短路解除时，自动让它恢复工作。

3.做好SPWM芯片的保护工作，现在SPWM一般都是用单片机发生的，单片机很容易死机，所以一定要在电路上采取一点措施，绝对不能让它出现死机现象。

下面上几张照片，是我最近做的其中一款工程逆变器，是具有前后级“软特性”的，可靠性比较高，可以工作在比较严酷的环境下。图中的蓝色的是逆变器智能控制板，机器欠压、过压、过载、过温、风扇控制、远程监控等等，全是由这个单片机完成，这样主机的主板部分相对就简单多了。这个单片机的程序是一位大学生朋友小高写的，写得很不错，在此表示衷心的感谢。