《控制與傳動(dòng)》變頻中國(guó)夢(mèng)特輯

電 源

金升陽(yáng)：變頻模塊電源方案需進(jìn)一步推廣

廣州金升陽(yáng)科技有限公司FAE高級(jí)工程師奉啟珠

注：廣州金升陽(yáng)科技有限公司，成立于1998年7月。歷經(jīng)十余年的發(fā)展，金升陽(yáng)已成為國(guó)內(nèi)集生產(chǎn)、研發(fā)和銷售為一體的規(guī)模最大、品種最全的工業(yè)模塊電源的制造商之一。

變頻器電源應(yīng)用分類
　　變頻器中應(yīng)用的電源大致分為兩類：自搭電源方案和模塊電源解決方案兩種。

　　自搭電源方案的靈活性非常大，我們知道變頻器的三相全橋電路會(huì)用到6pcs IGBT，因此對(duì)應(yīng)需要6路電源，而且每路電源都需要正負(fù)電壓（一般選擇+15V，- 9V）來開通和關(guān)斷IGBT，加上控制器還需要一路隔離電源，電壓一般為5V，因此這兩個(gè)電源需要7路，共計(jì)13個(gè)繞組。這樣一個(gè)電源非常的復(fù)雜，即使是最富有經(jīng)驗(yàn)的電源工程師設(shè)計(jì)的電源仍然存在輸出電壓不夠穩(wěn)定、不良率高的先天缺陷，唯一讓這種方案存在的原因?yàn)榉桨缚傮w成本相對(duì)較低。

　　另外一個(gè)方案就是為6路IGBT驅(qū)動(dòng)和控制電路分別選擇一個(gè)模塊電源，因?yàn)槟K電源會(huì)經(jīng)過嚴(yán)格的可靠性設(shè)計(jì)，由專業(yè)廠家提供，產(chǎn)品性能、穩(wěn)定性都會(huì)更高，有效地規(guī)避了第一種方案劣勢(shì)，帶來的問題是成本的增加。

變頻電源選型存在誤區(qū)
　　目前變頻器的發(fā)展整體形勢(shì)出現(xiàn)了一定的差異化，高壓變頻器發(fā)展較為平穩(wěn)，中低壓變頻器行業(yè)在工業(yè)、民用等領(lǐng)域發(fā)展很快，但是國(guó)內(nèi)對(duì)于變頻器的應(yīng)用研究和國(guó)外還是有明顯的差距，對(duì)于電源的選型還存在明顯的誤區(qū)。因此變頻器的電源的應(yīng)用推廣需要電源廠商專業(yè)FAE的技術(shù)服務(wù)支持，以及電源提供整體的電源解決方案以降低整體方案成本，模塊電源解決方案才會(huì)在變頻器中應(yīng)用的更廣泛。

電源在材料、技術(shù)及應(yīng)用上的新趨勢(shì)
　　通用變頻器電源的材料選擇需要考慮其特殊的性能來選取，例如變壓器的選擇和設(shè)計(jì)需要考慮其高耐壓特性、低寄生電容特性等。但是對(duì)于一些特殊的行業(yè)需要的材料有其行業(yè)特性，例如今年國(guó)家大力發(fā)展的電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)需要的變頻器電源，就需要廠商滿足TS16949認(rèn)證，要求選擇的器件需要滿足AEC- Q100認(rèn)證。金升陽(yáng)在國(guó)內(nèi)率先通過了TS16949體系認(rèn)證，并且也會(huì)在全球率先預(yù)推出滿足AEC- Q100認(rèn)證要求的電動(dòng)汽車專用驅(qū)動(dòng)控制器電源CQA05T；另，從自搭方案逐步進(jìn)化到模塊式整體解決方案是一種發(fā)展趨勢(shì)。

金升陽(yáng)電源產(chǎn)品與特色
　　金升陽(yáng)針對(duì)變頻器行業(yè)推出的IGBT專用驅(qū)動(dòng)電源有三類：其一為QA01- 04，為低壓變頻驅(qū)動(dòng)而設(shè)計(jì)，特色3000VAC高隔離耐壓，10pF超低隔離電容；其二為QAW，在繼承了QA電源的特點(diǎn)基礎(chǔ)上提供9- 18V或18- 36V寬電壓輸入；其三為AC220V輸入的，可以選擇LD系列的電源。

金升陽(yáng)電源最新研究與動(dòng)向
　　金升陽(yáng)將加大在汽車電子方面的研發(fā)投入。除了在電動(dòng)汽車變頻器方面會(huì)推出專用驅(qū)動(dòng)電源CQA05T外，金升陽(yáng)還將推出工作溫度高達(dá)- 45℃~+125℃的隔離穩(wěn)壓電源CF系列，以滿足最高等級(jí)的汽車電源標(biāo)準(zhǔn)要求。關(guān)注高端應(yīng)用領(lǐng)域，是金升陽(yáng)未來的戰(zhàn)略重點(diǎn)。

電源與變頻

如何解決電源與變頻系統(tǒng)的電磁兼容問題？
　　因?yàn)樽冾l器電源的電磁電容問題異常嚴(yán)峻，電源本身的EMC性能非常重要。和常規(guī)系統(tǒng)應(yīng)用電源相比不僅要做好電源端口的EMC設(shè)計(jì)，也需要在電源的前級(jí)做好防護(hù)和濾波設(shè)計(jì)，例如在電源端口加合適的壓敏電阻來防止浪涌干擾，加共模電感、安規(guī)X電容和Y電容來進(jìn)行有效的濾除共模和差模干擾；同時(shí)對(duì)于電源輸出還需要進(jìn)行防護(hù)和濾波的設(shè)計(jì)，主要是因?yàn)镮GBT在工作過程中會(huì)產(chǎn)生高壓尖峰脈沖，這種脈沖長(zhǎng)期沖擊電源輸出，會(huì)導(dǎo)致電源的可靠性下降，最終損壞。

如何選購(gòu)電源產(chǎn)品？
　　電源選取方面盡量選取大牌廠商的IGBT驅(qū)動(dòng)專用系列電源，例如金升陽(yáng)的QA系列電源，輸出+15V，- 9V，比市場(chǎng)上普通的+/- 15V輸出的電源節(jié)省了20%的效率卻能夠更好地驅(qū)動(dòng)IGBT。另外可從能否有高電壓變化率、高隔離耐壓、低隔離電容、大容性負(fù)載能力、EMC參數(shù)來選擇合適的電源。

如何檢測(cè)變頻器電源好壞？
　　變頻器的好壞判斷除了常規(guī)的性能測(cè)試，還需要關(guān)注上述的性能指標(biāo)的測(cè)試。