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首页 > 新品推荐 > 逆变器中光耦的可靠性建议
  • 逆变器中光耦的可靠性建议

  • 2024-11-05 17:05:14 阅读量:115

在电力电子领域,逆变器作为一种关键设备,其可靠性对于确保电力系统的稳定性和连续性至关重要。光耦作为一种隔离技术,在逆变器中得到广泛应用,尤其是在需要电隔离和光隔离的场合。本文将围绕逆变器光耦在电力电子应用中的可靠性问题,提出一些建议和措施。

 

逆变器光耦 

 

首先,我们需要了解一下逆变器的工作原理和应用场景。逆变器是将直流电转换为交流电的设备,广泛应用于电源转换、电机驱动、可再生能源并网等领域。光耦作为一种隔离器件,常用于逆变器的控制和保护电路中,以实现电气隔离和信号传输。在逆变器的高频开关过程中,光耦需要承受较大的浪涌电流和电压尖峰,同时还要保持稳定的传输特性,因此其可靠性至关重要。

逆变器光耦电路 

在探讨提高光耦可靠性的建议之前,我们先来了解一下相关应用场景。逆变器光耦的主要应用场景包括但不限于:

1.  直流侧电压和电流检测:

光耦可以用于监测逆变器直流侧的电压和电流,确保电源输入的稳定性和效率。

2.  输出波形控制:

通过光耦,可以实现对逆变器输出交流波形的控制,以满足不同负载和电网要求。

3.  故障保护和系统监控:

光耦可以用于检测逆变器中的异常情况,如短路、过压、过流等,并及时发出警报,保护设备和人员安全。

 

应用

 

然而,在实际应用中可能会面临一系列挑战,包括环境温度变化、振动、电磁干扰、长时间工作导致的疲劳等。这些因素都可能影响光耦的性能和可靠性。因此,在设计和选择光耦时,需要考虑以下几点:

 

1.  选型与设计:

如果逆变器的功率比较小,可以选用晶体管或达林顿类型的光耦;如果逆变器功率比较大,则可选用IGBT驱动类型的光耦;对于需要承受较大浪涌电流的场景,更应该选择光耦设计,充分发挥光耦的电气隔离性能;规避大浪涌电流的冲击。

 

2.  驱动与保护:

合理设计光耦的驱动电路,避免因过驱动或欠驱动导致的损坏。同时,可以在光耦两端添加合适的保护元件,如TVS二极管或压敏电阻,以防止过压和浪涌电流的损害。

 

3.  散热管理:

逆变器工作时会产生大量的热量,因此良好的散热设计对于光耦的可靠性至关重要。可以通过增加散热片、风扇或采用导热性能更好的材料来提高光耦的散热效率;或者选用通过光耦控制固态继电器的方式。

 

4.  环境适应性:

根据逆变器的工作环境(如温度、湿度、震动等),选择具有良好环境适应性的光耦。例如,在高温环境下,应选择耐高温的光耦型号。

 

5.  定期维护与监测:

定期检查光耦的工作状态,监测其性能参数,如传输延迟、输出光强度等,及时发现并更换性能下降的光耦。

 

在具体实施上述方案时,有几个关键参数需要我们了解:

隔离电压:能够承受而不损坏的最大直流电压。

传输延迟:从输入信号变化到输出信号变化的时间差。

输出驱动功率:输入信号转换为光信号后,光信号的转换成电信号的能力。

 

关于奥特

中国台湾奥特半导体科技有限公司(以下简称AOTE)成立于2018年、总部及研发实验室设立于中国台湾省台中市。旗下分公司-广东奥特半导体有限公司的成立标志着AOTE奥特半导体公司在国内市场的扩张,深圳市作为中国半导体产业的核心地区,具有便捷的交通和良好的产业生态环境,为公司的发展提供了有力的保障。分公司主要负责销售产品,以满足不同地区市场的需求。设立分公司不仅有利于与国内客户的合作,也能更好地了解并满足中国市场的需求。

 

公司已通过ISO9001,ISO14001质量管理体系认证,公司对产品高研发投入及设计,现有产品已可PIN对PIN对标及兼容欧美、日、台资的多系列光电耦合器,产品均符合欧盟RoHS、REACH、SGS环保指令标准,并通过中国质量CQC,德国VDE,美国UL安规认证等多项国际认证。

 

目前的光电耦合器产品包括:晶体管输出光耦、光电继电器、可控硅输出光耦、高速光耦、达林顿、 IGBT驱动光耦等产品, 产品广泛应用于智能家居、移动互联、智能仪表、智能汽车、医疗设备、工业控制、消费类及工业级产品领域等,为各行业提供完善服务。

上述方案相关产品推荐

 

晶体管光耦

 

Part
Number

Package

CTR

Vce
(V)

Viso
@1min
(Vrms)

Rank

Min(%)

 Max(%)

@IF
(mA)

@Vce
(V)

AT3H4x

SSOP-4

A
B
-

50
100
20

150
300
300

±1

5

80

3750

AT354x

SOP-4

AT814x

DIP-4
SMD-4

5000

AT816C

DIP-4
SMD-4

-

200

400

5

5

80

5000

AT3H7x

SSOP-4

A
B
C
D
-

80
130
200
300
80

160
260
400
600
600

3750

AT817x

DIP-4
DIP-4M
SMD-4

5000

AT357x

SOP-4

3750

AT101x

LSOP-4

1010
1018
1019

50
130
200

600
260
400

5

5

80

5000

AT4Nxx

DIP-6
SMD-6

4N25
4N35

20
100

-

10

10

30

5000

AT827

DIP-8
SMD-8

-

80

600

-

-

-

5000

AT3H74

SSOP-16

-

80

600

5

5

80

3750

AT851

DIP-4

-

50

600

5

5

350

5000

 

达林顿:

Part
Number

Package

CTR

Vce
(V)

Viso
@1min
(Vrms)

Rank

Min(%)

Max(%)

@IF
(mA)

@Vce
(V)

AT6N139

DIP-8
SMD-8

-

400

2000

0.5

-

18

5000

AT4N33

DIP-6
SMD-6

-

500

-

10

10

30

5000

AT815

DIP-4

-

600

7500

5

5

40

5000

AT452

SOP-4

-

1000

-

1

2

350

3750

AT852

DIP-4
SMD-4

-

1000

-

1

2

350

5000

 

IGBT驱动:

Part
Number

Package

IOPEAK
Max (A)

IFLH
Max (mA)

Vcc
(V)

tPHL
Max
(us)

tPLH
Max
(us)

CMR
Min
(V/us)

Viso
@1min
(Vrms)

AT3150

DIP-8
SMD-8

0.6

5

30

0.5

0.5

35000

5000

AT3120

DIP-8
SMD-8

2.5

5

30

0.5

0.4

35000

AT314

SOP6-P
SOP6-W

0.6

7

30

0.7

0.7

25000

5000

AT341

SOP6-P
SOP6-W

3

4

30

0.2

0.2

35000

AT343

SOP6-P
SOP6-W

4

4

30

0.2

0.2

35000

AT316J

SOP-16

2.5

-

30

500

500

15000

5000

AT331J

SOP-16

1.5

8

30

250

250

15000

5000

AT332J

SOP-16

2.5

7

30

250

250

15000

5000

AT333J

SOP-16

2.5

7

30

250

250

15000

5000

 

 

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型号
价格
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