家用逆变器后级驱动线路图用H桥变出来的电压是正弦波吗

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一款为改善体二极管的性能简单的逆变器电路图分析PWM逆变器工作原理电路图
一款为改善体二极管的性能简单的逆变器电路图分析PWM逆变器工作原理电路图
& & & 以下为一款标准的三相功率级(power stage)被用来驱动一个三相无刷直流电机电路图。功率级产生一个电场,为了使电机很好地工作,这个电场必须保持与转子磁场之间的角度接近90&。 & & &六步序列控制产生6个定子磁场向量,这些向量必须在一个指定的转子位置下改变。霍尔效应传感器扫描转子的位置。为了向转子提供6个步进电流,功率级利用6个可以按不同的特定序列切换的功率MOSFET。下面解释一个常用的切换模式,可提供6个步进电流。 & & &&为改善在这些特殊应用中体二极管的性能,研发人员开发出具有快速体二极管恢复特性MOSFET。当二极管导通后被反向偏置,反向恢复峰值电流Irrm较小。
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&#165&219元【DIY第二期】新做的3000W纯正弦波逆变器,已公布全部资料,步步解析原理
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前些时间做了几台了,朋友都拿去用了,说还不错,今天上图大家看一下
标称功率3000W
持续功率;2800W
峰值功率6000W&& 2S;
300次开机短路,200次短路开机
过载保护3200W 3S
短路立即保护,
电池过压/欠压保护齐全!!!!
前级16管MOS,后级四个50N50
整机半成品重4KG
&&&&&& 看到贴子有这么长了,作为逆变器余业玩家的我甚是感到高兴,时到五一了,也有了点时间打打字了,刚好也马上到了本其DIY结束的时间了,为了方便大家学习和交流,我在这里浅要的说下此款逆变器的设计过程和原理图的局部浅析,小弟专业不精,有说不对的地方请各位高手前辈拍砖!
&&&&&&&& 进入正题。。。。。。
一、此款逆变器的基本情况(架构,组成)
&&&&&&&总括的说,这是一款24V逆变器,这款逆变器由三个部分组成,1、前级驱动板;2、后级驱动板;3、功率主板。
&&&&&&& 1、前级驱动板上主要是由三个小部分组成,一个辅助电源部分,一个部分是PWM驱动,第三个部分是保护部分;
&&&&&&& 2、后级驱动板主要由三个部分组成,一个是SPWM信号的产生(单片机完成)部分,一个是硬件RC死区时间设置部分;再一个就是IR2110的驱动部分。
&&&&&&& 3、功率主板主要由四个部分组成,一个是前级升压及整流滤波,第二个是后级H全桥正弦变换部分,第三个是稳压反馈部分;第四个是LC滤波部分
二、电路结构及原理分析
1、前级驱动板
A、辅助电源
&&&&& 电路的功能就是将功24V的电池电压降到13-15V左右然后再经过LM7812稳成12V后供给整机电路的控制部分供电,先上图:
&&&&&&&&& & 在这个电路中,BT& 输入电压范围可以达到 15-36V,而输出稳定在 12V.Q1也可以用 P 型的MOS 管,适当的选取不同型号的P管可以将电压做到&60V左右。&&&&&&&&&&&下面来讲一下这个电路的工作原理,电路起动的瞬间,电源通过 R21 提供 Q1足够大的基极电流,Q1饱和导通,其集电极电流一部分通过 L1 给 C121 充电供给负载,一部分储存 在 L1 里。当 C21 两端的电压超过 15V 时 Q4导通,Q3也导通导致 Q1的基极电位上升,电流减小,C12的上端的电位下降,由于& C12两端的电压不能突变,Q3 基极的电位继续迅速下降,Q1 的基极电位迅速上升直到快速关断,Q1关断后 L1& 的储能通过续流二极管 D7释放给 C15 和负载,然后开始下一个周期的循环。 &&&
B、PWM驱动部分
&&&&&&&& 先上图,再做解析
&&&&&& 这是一个SG3525和专业MOS驱动TC4452组成的强驱动能力驱动电路,TC4452的驱动能力和反应时间都相当的惊人,内部集成了MOS图腾,驱动能力达到了13A。
&&&&&&&&当这部分电路接入12V的电源后,SG3525得电,进而由内部振荡器和外部振荡电容C11电阻R6及死区时间设置电阻R17构成的振荡电路产生钜齿波,为整个IC提供时钟源,让IC进行工作状态,因为接入了开机软启动电容C14,开机后输出的矩形脉冲是先从最小占空比变化到50%的状态的,主要是保护此信号所推动的MOS不是一开机步工作在较大的占空比状态,减轻了开机瞬间MOS的冲击压力。
&&&&&&& 了解一下SG3525,其PWM输出是11脚和14脚且两脚输出波形相位相差180度,互为反相。这两路信号输出后通过两个限流电阻R16和R18分别接到TC4452的PWM信号输入端进行射随放大(就是幅度不变,电源放大的意思,因为射极跟随器本来就有这个功能),在引入TC4452前大家看到了分别有两个10K的电阻将PWM信号拉到地,这有什么用呢,共实这个下拉非常有必要,两个作用,一是给SG3525的PWM信号加一个假负载,使信号稳定不浮跃,二是在关闭逆变器控制部分的开关后,能将TC4452的信号输入端有一个稳定的低电平,使TC4452在关机时不会因为一些干而产生高电平,使功率板上的MOS栅极同时产生高电平,在大容量电池供电情况下导通而炸管。
&&&&&&& 简单的提醒一下各位新学逆变的朋友,不管用的是专业驱动还是三极管组成的图腾柱电路,在SG3525/TL494的PWM输出到专驱或图腾的输入端间一定要接一个1-10K内的下拉以保证MOS管的安全!
&&&&&&&&& 在这部分电路SG3525的应用时采用了浅闭环调制,其原理是,给SG3525的2脚引入一个固定基准,就是现在的5V(由SG3525的16脚产生),1脚接前级升压后的高压分量,当输出高压的分量大于2脚上的固定值时,SG3525的误差放大器将会将大于2脚的电压的变量作为误差,对其进行放大,误差放大的量来对PWM的占空比进行调制,使逆变器在开机空载时有一个很小的静电流。做好这一功能的原则是,在空载时能使PWM的占空比达到最小,在带载的时候要马上将占空比拉到最大。
&&&&&&&关于此贴,现已将全部技术资料公布在286楼,要的朋友可以到那里去下载:主要包括:
《3000W纯正弦波逆变器设计报告》这里面将所有的技术原理和制作过程及会出现在一些问都罗列。
前级驱动电路图
后级驱动电路图
功率板电路图
前级驱动PCB文件
后级驱动PCB文件
功率板PCB文件
本机所用PIC单片机引脚手册
本机变压器及磁环设计图纸
3000W这个空载电流看着就爽,绝对不空耗电&
直流输入电压24V,效率在2800W时85%;
关天前级是否稳压,是仁者见会智者见智啊,主要看两级结构,特别是后级,如果后级完全可以稳压的话,前级稳压个人觉得没有必要,直接开环就是了,在满足正弦曲线的前提下,稳压让后级来做,省心省事;
&&&&& 如果后级没有稳压功能,那么就必须用前级来稳压,这个相当的麻烦,如果要机器有一个稳定的负载调整率,那么设计的闭环参数就必须一直跟踪正弦曲线,我想这等技术不是我这样的非专业能做到的。
&&&&&& 像我现在用的方案主要就是前级开环,但也用了一个小小的闭环,用到限制空载电流。
昨天没有加散热器带800W电炉,前级管没有升温,后级四个高压管微热,本想再带一个800W的电炉的,但还是算了吧,后级几个管子真的很贵,仙童的40N50,烧了不划算,所以今天加了散热片,上图-----
700多W的波形&
1600W波形&
看下电压的变化:&
大家看到了的电压变化大约为3V,前几台带了2100W的电磁炉电压下降也不过3V,可惜没照下来;而且电压会回升到差不多224。5V左右,因为输出加了NTC,大家也知道什么原因了。呵呵&
这断时间应各位朋友的要求,说3000W功率太大,成本太高,DIY起来比较心疼;所以让我做小一些的,好省点钱来做,小弟花了几天时间又炮制了一款500W的,呵呵,还没有打样回来,先上效果图了。。。。。。&&&&
&每次画完板都觉得不是那么好,哎,啥时候有个人带下才专业点啊!
&&&&&&&&&& 这款500W设计的思路是:两个主变用EI30,主要是想让逆变器也走超薄路线,预计高度不超过5CM;
&&&&&&&&&&&前级还是3525,后级PIC+2110,保护功能 短路,过载,欠/过压=====都是些基本功能;
&&&&&&&&&&& 空载电流打算控制在200MA以内;
&&&&&&&&&&& 为了保证在输入电池欠压的时候还能让后级保证在正弦曲线上工作,加入了9-15V的升压模块,使电路不管在什么时候都能有12V输出,确保失真小,电压稳!!!!
为了更好的支持DIY,我将原理图贴也,PCB相信大家都画得比我好。
500W是不是也太小了点?或者说是否可以将DC-DC和H桥逆变做成两块板,DC-DC部分500-1KW,H桥功率适当加大1-2KW,这样可更大范围的适应大家的需要
&在本期DIY将结束之际,现在将整机的的技术原理,及调试方法编制成册
《3000W纯正弦波逆变器设计报告》
前级驱动电路图
后级驱动电路图
功率板电路图
前级驱动PCB文件
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本机变压器及磁环设计图纸
全部公布,供各位交流!
谢谢各位长久以来的大力支持
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  此板有一部分是老寿师傅的版本,还有一部分是我自己画的做了改动。电路板尺寸:223x159(mm)
又做了一个保险,这个是250V30A的三个并到一起的。上面的那个保险是500V30A的,我怕万一里面的
  MOSFET管烧的冒烟了保险还不断,所以做了这个250V30A的。
  还特地买了一个小电钻,直流12V的。可以最大装直径1.5mm的钻头。用起来方便。老板还送了钻头。
  今天带载调试,本来一切正常。但是犯了一个明明知道会烧管的错误。带载后想用示波器同时测前级的驱动波形和后级的波形。示波器探头一接就烧了我后级的4个MOSFET管,我晕啊。IR2110的自举电容也冒烟了。明知道这样测肯定会烧管的是不行的,也不知道当时是怎么想的,哎...........MOSFET管也没有了,只有明天买几个换上去再测试了。
  今天进了加载试验。下面是测试波形。
  带载245W。前级MOSFET管D极波形。
  母线电压346V,输入电流44.7A。(用万用表测量电池两端电压为11.3V,看来我的电池容量太小了)所以母线电压才会降到346V,如果有大容量电池。母线电压就不会降到这么多了。有手摸前级散热器无明显温升。(电源网原创转载请注明出处)
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功率很大的说。两根太阳灯 不知是什么供电呢?超大蓄电池??、
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这么大的功率啥电池撑得起
应急时可以接到汽车发动机开着的时候带动,或者用几个 100A时的电池组合起来配合太阳能板发电使用
支持................
我见过用摩托车开着然后电池的电夹出来用逆变器~~~~~~~~~~~
高人啊,做得不错,功率超大,可惜没有文字介绍
铅酸蓄电池
这至少得120AH以上的电池才能吃得消那么大功率的消耗
超人啊,这样的话电池端电流多大啊?
还用说?12伏起码200安!
后级板那买的。都有什么 保护功能
前级使用SG3525&&PWM,LM393欠压保护, A772,B882 图腾驱动,功率管选用8只 IRFP2907或RU190n08,(2907比较难驱驱动,空载时电流比较大,190n08 比较好驱动空载电流小,建议选用RU190n08),变压器用EE4220加厚型,初级并联次级串联方式,初级用 0.8MM的线9条并绕3匝,次级0.8MM四条并绕21匝,输出整流用全桥 快恢复二极管IXYS 60-12A&&(60A 1200V) ,电容560Uf/ 400V后级正弦波选用EGS001 和 EGS001 驱动板,后级H桥功率管选用FQL40N50 (40A 500V),大功率场效应管管
用了多少资金呢?楼主
楼主这个是“纯”正弦波逆变器么?&&示波器看看波形哈!
引用第14楼powell007于 17:19发表的&&:楼主这个是“纯”正弦波逆变器么?&&示波器看看波形哈! 我也表示怀疑,一直以为纯正弦波一定要有工频变压器的
散热好像不够
很强大,成本多少啊
嗯&&不用工频变压器也可以&&现在很多都是这样的 DC-DC-AC转换方式&&后级一个全桥进行SPWM调制 输出滤波就成了正弦波 。看来楼主很专业啊&&电源网混的吧&&ru190n08 这个是瑞俊的管子。国产精品啊&&曾经搞过免费送管的活动
没错就是spwm 驱动 H桥高频型的纯正弦波,不是方波不是修正波, [attachment=957121] 32V直流输入 22V纯正弦波交流输出 效果图:
楼主的装备很强呀!
厉害啊,好厉害
此设计相比工频变压器,效率怎么样? 3000W满载,有80%吗? 太阳能和风能的蓄电池组120V的DC逆变哈!
好东西,可以批量生产了!
LZ可以上个电路图学习下不
3000W纯正弦波?能拉空调吗?
楼主能不能上个电路图分享一下啊
我原来也玩过,EGS001 的驱动板,晶锐的产品,不过现在缺货买不到了。
搞个硅后级,高压下水,有菜吃
厉害,大功率。可以请教图纸看看吗?
看上去很强大啊,能说吗一下吗?
很好 很强大,我只玩过修正弦波的,现在手头有个大功率充电器的变压器,想改成逆变,但是找不到驱动电路,玩过的朋友能否帮忙找个,联系我啊
哇.简直就是巨作啊,,,,
我上次买了这后级SPWM板怎么工作不能持续呀?也就是一上电自检一下就没有输出了。
我看过一个南宁的 搞太阳能板&&全家供电不花电网的钱 能撑3天左右 空调 彩电 照明 等&&估计前期投入不少&&
要背住这个东西的话&& 你得用电池并联才行&& 不然一般般的电池的话&&恐怕是吃不消这玩意的功耗的&&&&还有&&你要这个东西用空调么
升压变220v直流然后变频成交流220v
太强了,想要电路,
很强大,成本多少啊
学习来了,早就很想自己做个了
强大的。呵呵带风扇不叫吧
大神给个电路图仿制一个喽!只要十几瓦就够了
这才叫真4核&&
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