《控制與傳動》變頻中國夢特輯

電 源

金升陽：變頻模塊電源方案需進一步推廣

廣州金升陽科技有限公司FAE高級工程師奉啟珠

注：廣州金升陽科技有限公司，成立于1998年7月。歷經(jīng)十余年的發(fā)展，金升陽已成為國內(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。

變頻器電源應用分類
　　變頻器中應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用到6pcs IGBT，因此對應需要6路電源，而且每路電源都需要正負電壓（一般選擇+15V，- 9V）來開通和關斷IGBT，加上控制器還需要一路隔離電源，電壓一般為5V，因此這兩個電源需要7路，共計13個繞組。這樣一個電源非常的復雜，即使是最富有經(jīng)驗的電源工程師設計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為方案總體成本相對較低。

　　另外一個方案就是為6路IGBT驅(qū)動和控制電路分別選擇一個模塊電源，因為模塊電源會經(jīng)過嚴格的可靠性設計，由專業(yè)廠家提供，產(chǎn)品性能、穩(wěn)定性都會更高，有效地規(guī)避了第一種方案劣勢，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)、民用等領域發(fā)展很快，但是國內(nèi)對于變頻器的應用研究和國外還是有明顯的差距，對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用推廣需要電源廠商專業(yè)FAE的技術服務支持，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在變頻器中應用的更廣泛。

電源在材料、技術及應用上的新趨勢
　　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計需要考慮其高耐壓特性、低寄生電容特性等。但是對于一些特殊的行業(yè)需要的材料有其行業(yè)特性，例如今年國家大力發(fā)展的電動汽車產(chǎn)業(yè)需要的變頻器電源，就需要廠商滿足TS16949認證，要求選擇的器件需要滿足AEC- Q100認證。金升陽在國內(nèi)率先通過了TS16949體系認證，并且也會在全球率先預推出滿足AEC- Q100認證要求的電動汽車專用驅(qū)動控制器電源CQA05T；另，從自搭方案逐步進化到模塊式整體解決方案是一種發(fā)展趨勢。

金升陽電源產(chǎn)品與特色
　　金升陽針對變頻器行業(yè)推出的IGBT專用驅(qū)動電源有三類：其一為QA01- 04，為低壓變頻驅(qū)動而設計，特色3000VAC高隔離耐壓，10pF超低隔離電容；其二為QAW，在繼承了QA電源的特點基礎上提供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。

金升陽電源最新研究與動向
　　金升陽將加大在汽車電子方面的研發(fā)投入。除了在電動汽車變頻器方面會推出專用驅(qū)動電源CQA05T外，金升陽還將推出工作溫度高達- 45℃~+125℃的隔離穩(wěn)壓電源CF系列，以滿足最高等級的汽車電源標準要求。關注高端應用領域，是金升陽未來的戰(zhàn)略重點。

電源與變頻

如何解決電源與變頻系統(tǒng)的電磁兼容問題？
　　因為變頻器電源的電磁電容問題異常嚴峻，電源本身的EMC性能非常重要。和常規(guī)系統(tǒng)應用電源相比不僅要做好電源端口的EMC設計，也需要在電源的前級做好防護和濾波設計，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電容來進行有效的濾除共模和差模干擾；同時對于電源輸出還需要進行防護和濾波的設計，主要是因為IGBT在工作過程中會產(chǎn)生高壓尖峰脈沖，這種脈沖長期沖擊電源輸出，會導致電源的可靠性下降，最終損壞。

如何選購電源產(chǎn)品？
　　電源選取方面盡量選取大牌廠商的IGBT驅(qū)動專用系列電源，例如金升陽的QA系列電源，輸出+15V，- 9V，比市場上普通的+/- 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、大容性負載能力、EMC參數(shù)來選擇合適的電源。

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