在逆變器的設(shè)計(jì)制造過程當(dāng)中，過流短路保護(hù)是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，其很大程度上決定了逆變器在實(shí)際使用中的安全性問題，如果過流短路保護(hù)電路失效，那么逆變器將很有可能燒毀，因此短路保護(hù)電路對逆變器的作用大。

 

想要快速的了解逆變器當(dāng)中的過流短路保護(hù)電路，首先要對負(fù)載特性進(jìn)行全面的分析。現(xiàn)實(shí)生活中的負(fù)載大多數(shù)是沖擊性負(fù)載，例如熾燈泡，在冷態(tài)時(shí)的電阻要比點(diǎn)亮?xí)r低很多，像電腦，電視機(jī)等整流性負(fù)載，由于輸入的交流電經(jīng)過整流后要用一個(gè)比較大的電容濾波，因而沖擊電流比較大。還有冰箱等電機(jī)感性負(fù)載，電機(jī)從靜止到正常轉(zhuǎn)動(dòng)也需要用電力產(chǎn)生比較大的轉(zhuǎn)矩因而起動(dòng)電流也比較大。

 

當(dāng)額定輸出功率小于起動(dòng)功率時(shí)，是不能啟動(dòng)的，當(dāng)然這僅僅是指逆變器只能設(shè)定一個(gè)長期工作輸出功率的情況。此時(shí)就需要按照起動(dòng)功率來配備逆變器了，這顯然是一種浪費(fèi)。實(shí)際中，我們在設(shè)計(jì)過流短路保護(hù)電路時(shí)我們會(huì)設(shè)計(jì)兩個(gè)保護(hù)點(diǎn)，額定功率和峰值功率。一般峰值功率設(shè)定為額定功率2-3倍。時(shí)間上額定功率是長時(shí)間工作不會(huì)保護(hù)的，峰值功率一般只維持到幾秒就保護(hù)了。下面就通過設(shè)計(jì)的過流短路保護(hù)電路為例講解下：

圖1　過流短路保護(hù)電路

 

R5為全橋高壓逆變MOS管源極的高壓電流取樣電阻，我們可以這么理解，高壓電流的大小基本上決定了輸出功率的大小，所以我們用R5檢測高壓電流的大小。圖1中LM339的兩個(gè)比較器單元我們分別用來做過流和短路檢測。

 

先看由IC3D及其外圍元件組成的過流保護(hù)電路，IC3D的8腳設(shè)定一個(gè)基準(zhǔn)電壓，由R33、VR4、R56、R54分壓決定其值U8=5*(R33+VR4)/(R33+VR4+R56+R54)。當(dāng)R5上的電壓經(jīng)過R24、C17延時(shí)后超過8腳電壓14腳輸出高電平通過D7隔離到IC3B的5腳。4腳兼做電池欠壓保護(hù)，正常時(shí)5腳電壓低于4腳，過流后5腳電壓高于4腳，2腳輸出高電平控制后級的高壓MOS關(guān)斷，當(dāng)然也可以控制前級的MOS一起關(guān)斷。D8的作用是過流短路或電池欠壓后正反饋鎖定2腳為高電平。

 

短路保護(hù)點(diǎn)要根據(jù)MOS管的ID，安全區(qū)域和回路雜散電阻等參數(shù)設(shè)計(jì)。一般來說電流在ID以內(nèi)，動(dòng)作時(shí)間在30微秒以內(nèi)是比較安全的。再看IC3C組成的短路保護(hù)電路，原理和過流保護(hù)差不多，只是延時(shí)的時(shí)間比較短，C19的容量很小，加上LM339的速度很快，可以實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)在幾個(gè)微秒內(nèi)關(guān)斷，有效地保護(hù)了高壓MOS管的安全。