空气等离子切割机输出整流管屡换屡烧

　空气等离子切割机输出整流管屡换屡烧

佚名

　二极管会诱发恢复压，在低压输出的电路里这一特性不是很重要，空气等离子切割机就不一样，他的输出电压很高，如果采用全波整流将会使二极管上的反压加倍，通常都会达到500－600V。

　空气等离子切割机，输出整流管屡换屡烧。
记得三年前深圳有个朋友跟我讲他的空气等离子切割机的问题，输出整流管都用到1600V的耐压了，还是常常烧毁。
当时我就粗略看了一下电路图，当即发现两个问题。
1.输出居然采用全波整流。
2.IGBT的栅电阻只有3.3欧。
要知道在直流输出的逆变电源里二极管是很值得重视的一个零件。
二极管会诱发恢复压，在低压输出的电路里这一特性不是很重要，空气等离子切割机就不一样，他的输出电压很高，如果采用全波整流将会使二极管上的反压加倍，通常都会达到500－600V。
这么高的反压足以导致二极管发生恢复压击穿。尤其是在电流较大，栅电阻较小，开通速度较快的状态下。所以即是采用耐压再高的二极管也没用。
现在流行的二极管是PIN型的，其本质是一个CB结短接的三极管，当恢复压超过他所允许的极限时将会发生二次击穿，造成不可逆的损坏。
因此针对以上问题做了如下改进：
1.将输出结构改成全桥整流，这样二极管的反压就只有1／4了。虽然会造成静态功耗的增加，但是空气等离子切割机工作电压高达110－130V，那一点点损耗不算什么。
2.将栅电阻分成10欧＋15欧两只，在15欧电阻上反向并联一只肖特基二极管，型号1N5818。这样驱动特性就变成慢通快断，有效地降低了二极管上的尖峰电压。
经过此改进，二极管仅仅用了耐压400V的就解决了问题。效果立竿见影。
正在导通着的二极管，例如续流状态下。当主开关元件导通时，就给二极管加上了一个反压，但是正在导通的二极管突然加反压时相当于处于短路状态（恢复电荷还未清除），将会产生一个很大的浪涌电流，随着二极管迅速恢复阻断，这个电流会被强迫截止。在回路漏感的作用下产生一个很高的冲击电压，称之为二极管恢复压（二极管恢复dv/dt)，随着反压升速的提高和反压绝对值的提高而迅速提高。达到一定程度时，PIN结构的二极管将发生二次击穿。解决的办法有几个：降低开关管开通速度；在二极管上并联中和电容；选用软恢复特性二极管；在二极管上接饱和电感都可以有效地防止恢复压的产生。

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