影响逆变器寿命的因素究竟都有哪些
器件寿命
逆变器从广义上面属于开关电源,所以其组成器件基本上可以分为电阻、电容、二极管、功率器件(IGBT或者MOS管)、电感和变压器、电流传感器、IC、光耦、继电器等。
电阻、贴片电容和瓷片电容的使用寿命一般都可以达到20年以上,电感和变压器在设计时,只要不超过其材料温度,理论上认为是可以长期工作而不失效的;小功率的二极管,三极管基本可以工作10万小时以上;继电器的机械寿命一般在100万次以上,电气寿命大于1万次;功率器件IGBT或者MOS只要满足设计规格,一般也不考虑寿命。风扇和保险丝属于易损元器件,对逆变器寿命不会造成影响,坏了只需及时更换就可以;薄膜电容的寿命是10万小时以上,电解电容寿命在105℃情况下一般在2000-3000H,寿命长的也只有5000-6000H,但是随着温度每降低10℃,寿命翻倍。所以在逆变器里面,器件最大的短板在电解电容寿命方面。
设计因素
器件的寿命是保证逆变器寿命的基础因素,然而优良的设计是保证逆变器寿命的核心因素。那么哪些设计因素会严重影响逆变器的寿命而在短时间内难以被察觉呢?
温度是影响逆变器寿命的重要因素之一,尤其是电解电容和光耦这些元器件,温度每升高10℃,电解电容的寿命减少一半,过高的温度,也会加速光耦的光衰,然而IGBT的驱动一般都是用光耦,所以光耦的失效会造成IGBT的损坏。
继电器在零电流切换的时候,寿命达100万次,然而随着切换时电流的增大,寿命几乎成指数形式衰减,精准的软件控制使继电器在零电流角度切换是保证继电器寿命的关键因素。
逆变器工作环境一般都比较恶劣,受干扰因素很多,如电网质量差,当地感性负载比较大等等,如果逆变器保护功能和EMC设计不好,则很容易受到外界的干扰,一旦IGBT驱动受到干扰,则很容易导致其误导通引起炸机。
综合因素
虽然组串式逆变器是IP65的防护等级,可以安装室内和室外,但是安装环境的好坏对逆变器的寿命也是有很大影响的。如果逆变器安装在阳光直射、湿度、酸碱度较大的环境会使得逆变器的寿命减少,而且在暴晒的环境下会容易引起逆变器过温降载从而影响发电量。所以选择适宜的安装环境也是保证逆变器寿命的关键因素。
电解电容容量大,但是耐压值比较低,而且寿命特性不好.所以电解电容常用在需要提供无功功率,和平波的场合,例如变频器,逆变器,开关电源的直流侧.有时需要串联电解电容来提高整体耐压.电解电容寿命取决于工作温度,及电容的制造工艺,而工作温度基本取决于串联阻抗.
瓷片电容典型特点是耐压高,高频性能好,但容量低。所以常用于高频滤波.例如开关器件的EMC滤波。
分析与检修:背光灯不亮,可能是由于 24V 直流供电不正常,或是逆变器开关信号不 是高电平开机信号,或是逆变器坏所引起,灯管坏的不多。开机后,首先检查电源板上24V 输出正常,但 24V 进入逆变器后经过一个 6.3A 的保险,该保险一端为 24V 正常,另一端为 零伏,经检查保险已开路。进一步寻找保险开路原因,发现 24V 逆变器供电端对地电阻值 为几欧,显然已对地短路。断开各路灯管的升压电路,24V 供电端还是对地短路,最后发现 逆变器上有两个电解电容和两个瓷片电容是用来为给24V 直流供电滤波的,一个个断开后, 其中一个 C47 的瓷片电容对地短路,将其换下。由于分公司没 6.3A 的保险,用了两个 CRT 彩电上的保险并联做为逆变器上的保险(3.15 × 2=6.3A)。换上后,一切正常
现代工频逆变器大多已经不再采用工频变压器,主要是体积大、笨重、效率低。
现在普遍采用的是以TL494为核心的高频逆变器,高频高压整流滤波得到直流高压,再由另一块TL494组成50Hz开关电路对直流高压进行极性变换得到50Hz工频方波,可以带动大多数的负载。对波形要求再高一些,可以在交流输出再加上滤波网络得到近似正弦波。
现在网上有很多成熟的高频逆变、工频输出的逆变器电路,你可以搜搜看。
逆变器输出端加电容作用:
1、电容主要起到通交流、阻直流,通高频、阻低频的作用,同时也可以改变电压和电流的相位差,有时也用来短时间少量储存电能。
2、输出滤波,使高次谐波流过,防止对电网的或对用电设备的危害,提高输出电能的质量。
3、输入端吸收电网的电压波动,输出端滤波因为逆变出的交流电不是平滑的曲线是折线通过电容滤波后就很平滑了。
逆变器在工作时其本身也要消耗一部分电力,因此,它的输入功率要大于它的输出功率。
逆变器的效率即是逆变器输出功率与输入功率之比,即逆变器效率为输出功率比上输入功率。如一台逆变器输入了100瓦的直流电,输出了90瓦的交流电,那么,它的效率就是90%。
扩展资料:
逆变器把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220v50HZ正弦或方波)。通俗的讲,逆变器是一种将直流电(DC)转化为交流电(AC)的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。
简单地说,逆变器就是一种将低压(12或24伏或48伏)直流电转变为220伏交流电的电子设备。因为通常是将220伏交流电整流变成直流电来使用,而逆变器的作用与此相反,因此而得名。
处在一个“移动”的时代,移动办公,移动通讯,移动休闲和娱乐。在移动的状态中,不但需要由电池或电瓶供给的低压直流电,同时更需要在日常环境中不可或缺的220伏交流电,逆变器就可以满足需求。
参考资料来源:百度百科--逆变器
容抗XC=1/2πf
c
(f表示交流信号的频率,C表示电容容量)电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等。
识别方法:电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同,分直标法、色标法和数标法3种。电容的基本单位用法拉(F)表示,其它单位还有:毫法(mF)、微法(uF)、纳法(nF)、皮法(pF)。其中:1法拉=103毫法=106微法=109纳法=1012皮法
容量大的电容其容量值在电容上直接标明,如10
uF/16V
容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示
我们常用的电容有:
1、
电解电容:多数在1μF以上,直接用数字表示。如:4.7μF、100μF、220μF等等。这种电容的两极有正负之分,长脚是正极。
2、
瓷片电容:多数在1μF以下,直接用数字表示。如:10、22、0.047、0.1等等,这里要注意的是单位。凡用整数表示的,单位默认pF;凡用小数表示的,单位默认μF。如以上例子中,分别是10P、22P、0.047μF、220μF等。
现在国际上流行另一种类似色环电阻的表示方法(单位默认pF):
如:
“473”即47000pF=0.047μF
“103”即10000pF=0.01μF等等,
“XXX”第一、二个数字是有效数字,第三个数字代表后面添加0的个数。这种表示法已经相当普遍。
1、直标法
用数字和单位符号直接标出。如01uF表示0.01微法,有些电容用“R”表示小数点,如R56表示0.56微法。
2、文字符号法
用数字和文字符号有规律的组合来表示容量。如p10表示0.1pF,1p0表示1pF,6P8表示6.8pF,
2u2表示2.2uF.
3、色标法
用色环或色点表示电容器的主要参数。电容器的色标法与电阻相同。
电容器偏差标志符号:+100%-0--H、+100%-10%--R、+50%-10%--T、+30%-10%--Q、+50%-20%--S、+80%-20%--Z。
电容器容量的基本单位是“法拉”(F),1法拉的1/1000000(百万分之一)是1微法(μF),1微法的1/1000000是1pF(1微微法,或1皮法)。它们之间的关系是百万(或称10的6次方)进位关系。我们常用的电容有:
??
电解电容多数在1μF以上,直接用数字表示。如:4.7μF、100μF、220μF等等。这种电容的两极有正负之分,长脚是正极。
??
??瓷片电容:多数在1μF以下,直接用数字表示。如:10、22、0.047、0.1等等,这里要注意的是单位。凡用整数表示的,单位默认pF;凡用小数表示的,单位默认μF。如以上例子中,分别是10P、22P、0.047μF、0.1μF等。
??
??把“色环表示法”用到电容上来:这又是一种巧妙的演绎!我们在一些瓷片电容上往往看到这样的标记:“103”,“104”,“473”等,这里,第三个数字(个位数字)并非通常理解的个位数,它和四色环电阻的第三环一样,告诉人们前两位数字后面“添加零的个数”;这样,103就是10000,104就是100000,473就是47000,单位默认pF。换算一下,103=0.01uF,104=0.1uF,473=0.047uF。
逆变器在选择和使用时必须注意以下几点:
1)直流电压一定要匹配;
每台逆变器都有标称电压,如12V,24V等,
要求选择蓄电池电压必须与逆变器标称直流输入电压一致。如12V逆变器必须选择12V蓄电池。
2)逆变器输出功率必须大于用电器的最大功率;
尤其是一些启动能量需求较大的设备,如电机、空调等,需要额外留有功率裕量。
3)正负极必须接线正确
逆变器接入的直流电压标有正负极。一般情况下红色为正极(+),黑色为负极(—),蓄电池上也同样标有正负极,红色为正极(+),黑色为负极(—),连接时必须正接正(红接红),负接负(黑接黑)。连接线线径必须足够粗,并且应尽可能减少连接线的长度。
4)充电过程与逆变过程不能同时进行,以避免损坏设备,造成故障。
5)逆变器外壳应正确接地,以避免因漏电造成人身伤害。
6)为避免电击伤害,严禁非专业人员拆卸、维修、改装逆变器。
高压瓷片电容器,一个主要的特点就是体积小耐压高
高压瓷片电容就是以陶瓷材料为介质的圆板电容器,在“瓷片”电容器中一般DC50v以下叫低压,DC50V~500V为中高压,DC1000v~6000v和为高压,安规Y电容也是属于高压,DC6000v以上为超高压
2KV、3KV电压很常见
常用于高压场合
高压瓷片电容作用具有耐磨直流高压的特点,适用于高压旁路和耦合电路中,其中的低耗损高压圆片具有较低的介质损耗,特别适合在电视接收机和扫描等电路中使用
二、瓷片电容规格有哪些瓷片电容用高介电常数的电容器陶瓷〈钛酸钡一氧化钛〉挤压成圆管、圆片或圆盘作为介质,在陶瓷表面涂覆一层金属薄膜,并用烧渗法将银镀在陶瓷上作为电极制成的电容器
瓷片电容(瓷介电容)作用主要有三个方面:1.容量损耗随温度频率具高稳定性2.特殊的串联结构适合于高电压极长期工作可靠性3.高电流爬升速率并适用于大电流回路无感型结构
通常用于高稳定振荡回路中,作为回路、旁路电容器及垫整电容器如消除高频干扰
瓷片电容器不宜使用在脉冲电路中,因为它们易于被脉冲电压击穿
陶瓷有I类瓷,II类瓷,III类瓷之分,I类瓷,NP0,温度特性,频率特性和电压特性佳,因介电常数不高,所以容量做不大II类瓷,X7R次之,温度特性和电压特性较好III类瓷,介电常数高,所以容量可以做很大,但温度特性和电压特性不太好
瓷片电容器一般体积不大
另外,再强调一个重要特点:瓷介电容器击穿后,往往呈短路状态
(这是它的弱点)而薄膜电容器失效后,一般呈开路状态瓷片电容规格Ⅱ类瓷也叫做高介电常数型(HighDielectricConstantType),是适用於作旁路、耦合或用在对损耗和电容量稳定性要求不高的电路中的具有高介电常数的一种电容器
该类陶瓷介质是以在类别温度范围内电容量非线性变化来表徵
其特性符合以下标准:用途:1).旁路和耦合2).对Q值和容量稳定性要求一般的分步电路
三、电容的识别方法电容器耐压的标注有一种是采用一个数字和一个字母组合而成
数字表示10的幂指数,字母表示数值,单位是V(伏)
字母ABCDEFGHJKZ耐压值1.01.251.62.02.53.154.05.06.38.09.01J代表6.3*10=63V2G代表4.0*100=400V3A代表1.0*1000=1000V由于电容体积要比电阻大,所以一般都使用直接标称法
如果是10n,那么就是10nF,同样100p就是100pF
如果是4n7就是4.7nF,不标单位的直接表示法:用1~4位数字表示,即指数标识,容量单位为pF,如独石和一些瓷片电容,一般就用指数形式,471就代表47×10^1pF=470pF
瓷片电容也有直接标识容量的,单位就是pF
钽电容,一般直接标识数值,常见单位莡F
(电容数字标识部分由pongo网友补充,在此表示感谢!)色码表示法:沿电容引线方向,用不同的颜色表示不同的数字,第一,二种环表示电容量,第三种颜色表示有效数字后零的个数(单位为pF)颜色意义:黑=0、棕=1、红=2、橙=3、黄=4、绿=5、蓝=6、紫=7、灰=8、白=9
电容的识别:看它上面的标称,一般有标出容量和正负极,比如钽电容上,有白线的一端就是正极,另外像电解电容,就用引脚长短来区别正负极长脚为正,短脚为负
电阻电容序列值电容容值系列
瓷片电容是瓷片电容又称圆片瓷介电容分为高压瓷片电容和低压瓷片电容等,高压瓷片电容有哪些特点?瓷片电容规格有哪些呢,下面小编来向你介绍!一、高压瓷片电容高压瓷片电容器,就是以陶瓷材料为介质的电容器
高压瓷片电容器,一个主要的特点就是耐压高
高压瓷片电容就是以陶瓷材料为介质的圆板电容器,在“瓷片”电容器中一般DC50v以下叫低压,DC100V~500V为中高压,DC1000v~6000v和为高压,安规Y电容也是属于高压,DC6000v以上为超高压
2KV、3KV电压很常见
常用于高压场合
高压瓷片电容作用具有耐磨直流高压的特点,适用于高压旁路和耦合电路中,其中的低耗损高压圆片具有较低的介质损耗,特别适合在电视接收机和扫描等电路中使用
二、瓷片电容规格有哪些瓷片电容用高介电常数的电容器陶瓷〈钛酸钡一氧化钛〉挤压成圆管、圆片或圆盘作为介质,在陶瓷表面涂覆一层金属薄膜,并用烧渗法将银镀在陶瓷上作为电极制成的电容器
瓷片电容(瓷介电容)作用主要有三个方面:1.容量损耗随温度频率具高稳定性2.特殊的串联结构适合于高电压极长期工作可靠性3.高电流爬升速率并适用于大电流回路无感型结构
通常用于高稳定振荡回路中,作为回路、旁路电容器及垫整电容器如消除高频干扰
瓷片电容器不宜使用在脉冲电路中,因为它们易于被脉冲电压击穿
陶瓷有I类瓷,II类瓷,III类瓷之分,I类瓷,NP0,温度特性,频率特性和电压特性佳,因介电常数不高,所以容量做不大II类瓷,X7R次之,温度特性和电压特性较好III类瓷,介电常数高,所以容量可以做很大,但温度特性和电压特性不太好
瓷片电容器一般体积不大
另外,再强调一个重要特点:瓷介电容器击穿后,往往呈短路状态
(这是它的弱点)而薄膜电容器失效后,一般呈开路状态瓷片电容规格Ⅱ类瓷也叫做高介电常数型(HighDielectricConstantType),是适用於作旁路、耦合或用在对损耗和电容量稳定性要求不高的电路中的具有高介电常数的一种电容器
该类陶瓷介质是以在类别温度范围内电容量非线性变化来表徵
其特性符合以下标准:用途:1).旁路和耦合2).对Q值和容量稳定性要求一般的分步电路
三、电容的识别方法电容器耐压的标注有一种是采用一个数字和一个字母组合而成
数字表示10的幂指数,字母表示数值,单位是V(伏)
字母ABCDEFGHJKZ耐压值1.01.251.62.02.53.154.05.06.38.09.01J代表6.3*10=63V2G代表4.0*100=400V3A代表1.0*1000=1000V由于电容体积要比电阻大,所以一般都使用直接标称法
如果是10n,那么就是10nF,同样100p就是100pF
如果是4n7就是4.7nF,不标单位的直接表示法:用1~4位数字表示,即指数标识,容量单位为pF,如独石和一些瓷片电容,一般就用指数形式,471就代表47×10^1pF=470pF
瓷片电容也有直接标识容量的,单位就是pF
钽电容,一般直接标识数值,常见单位莡F
(电容数字标识部分由pongo网友补充,在此表示感谢!)色码表示法:沿电容引线方向,用不同的颜色表示不同的数字,第一,二种环表示电容量,第三种颜色表示有效数字后零的个数(单位为pF)颜色意义:黑=0、棕=1、红=2、橙=3、黄=4、绿=5、蓝=6、紫=7、灰=8、白=9
电容的识别:看它上面的标称,一般有标出容量和正负极,比如钽电容上,有白线的一端就是正极,另外像电解电容,就用引脚长短来区别正负极长脚为正,短脚为负
电阻电容序列值电容容值系列
简单的介绍了下瓷片电容,希望能让亲们重新了解高压瓷片电容,瓷谷电子专业制造瓷片电容,安规Y电容30载,为您的安全生活提供有力保障,好质量的瓷片电容请联系瓷谷电子,,24小时热线免费咨询
对它的要求也与其它器件相比更苛刻,
它的容量减小会导致行逆程变短,致使高压升高,
表现为画面变小,四周漏黑边,且对行输出变压器威胁极大,
它的制作材料都以涤纶材料为主,俗称CL电容,
它在绝缘材料上要求高频损耗要小,耐压要高,
据说现在也有用CBB聚酯薄膜电容的,其绝缘性能上比CL高频损耗更小,
所以它不能随意代换,即使耐压相同也不行
你代换后发热就是最好的证明,其发热的原因就是高频损耗过大,时间长了高温下耐压会大幅度降低,必然击串
严重的高频损耗还可能导致逆程波形变坏,对其它器件造成威胁
除因温度冷热变化产生热应力导致开裂外,对于环氧包封型高压陶瓷电容,无论是留边型还是满银型电容都存在着电极边缘电场集中和陶瓷-环氧的结合界面等比较薄弱的环节
环氧包封的瓷片电容由于环氧树脂固化冷却过程体积收缩,产生的内应力以残余应力的形式保留在包封层中,并作用于陶瓷-环氧界面,劣化界面的粘结
在电场作用下,组成高压瓷片电容瓷体的钙钛矿型钛酸锶铁类陶瓷(SPBT)会发生电机械应力,产生电致应变
当环氧包封层的残余应力较大时,二者联合作用极可能造成包封与陶瓷体之间脱壳,产生气隙,从而降低电压水平
二:介质内空洞:导致空洞产生的主要因素为陶瓷粉料内的有机或无机污染、烧结过程控制不当等
空洞的产生极易导致漏电,而漏电又导致器件内局部发热,进一步降低陶瓷介质的绝缘性能从而导致漏电增加
该过程循环发生,不断恶化,导致其耐压水平降低
三:包封层环氧材料因素:一般包封层厚度越厚,包封层破坏所需的外力越高
在同样电场力和残余应力的作用下,陶瓷基体和环氧界面的脱粘产生气隙较为困难
另外固化温度的影响,随着固化温度的提高,高压瓷片电容的击穿电压会越高,因为高温固化时可以较快并有效地减少残余应力
随着整体模块灌胶后固化的高温持续,当达到或超过陶瓷电容器外包封层环氧树脂的玻璃转化温度,达到了粘流态,陶瓷基体和环氧界面的脱粘产生了气隙,此时的形变就很难恢复,这种气隙会降低陶瓷电容的耐压水平
四:机械应力裂纹:陶瓷体本身属于脆性较高的材料,在产生和流转过程中较大的应力可能造成应力裂纹,导致耐压降低
常见的应力源有:工艺过程电路板流转操作;流转过程中的人、设备、重力等因素;元件接插操作;电路测试;单板分割;电路板安装;电路板定位铆接;螺丝安装等
导致瓷片电容失效结论一:直接原因:陶瓷-环氧界面存在间隙,导致其耐压水平降低
二:间接原因:二次包封模块固化过程中产生了环氧材料应力收缩,致使陶瓷-环氧界面劣化,形成了弱点放电的路径
三:二次包封模块固化后,样品放置时间过短,其内部界面应力未完全释放出来,在陶瓷-环氧界面存在微裂纹,导致耐压水平降低