全记录:达人自制低成本正弦波逆变电源

2015-03-23 19:58:04来源: 互联网
  正弦波逆变器没有方波输入逆变器的缺点,但是本身的效率却并不高,所以设计者们都想在保留正弦波逆变器优点的同时提升其效率,很多初学者们对正弦波逆变器的制作也非常感兴趣,所以本文就将介绍一款600W正弦波逆变器的制作过程,由于是针对新手,所以其中的讲解非常详细。

  该正弦波逆变器的特点:

  SPWM的驱动核心采用了单片机SPWM芯片TDS2285,所以,SPWM驱动部分相对纯硬件来讲,比较简单,制作完成后要调试的东西很少,所以,比较容易成功。

  所有的PCB全部采用了单面板,便于大家制作,因为,很多爱好者都会自已做单面的PCB,有的用感光法,有点用热转印法等等,使用单面板后就不用麻烦PCB厂家,自已在家里就可以做出来,当然,主要的目的是省钱。

  该机所有的元件及材料都可以在网络上买到。

  功率只有600W,没有做大功率的原因是,一来功率小点容易成功,二来既可以做实验也有一定的实用性。

  下面是样机的照片和工作波形:

  电路原理

  该逆变器分为四大部分,每一部分做一块PCB板。分别是“功率主板”;“SPWM驱动板”;“DC-DC驱动板”;“保护板”。

  1.功率主板:

  功率主板包括了DC-DC推挽升压和H桥逆变两大部分。

  该机的BT电压为12V,满功率时,前级工作电流可以达到55A以上,DC-DC升压部分用了一对190N08,这种247封装的牛管,只要散热做到位,一对就可以输出600W,也可以用IRFP2907Z,输出能力差不多,价格也差不多。主变压器用了EE55的磁芯,其实,就600W而言,用EE42也足够了,但是为了绕制方便,加上EE55是现存有的,就用了EE55。关于主变压器的绕制,下面再详细介绍。前级推挽部分的供电采用对称平衡方式,这样做有二个好处,一是可以保证大电流时的二个功率管工作状态的对称性,保证不会出现单边发热现象;二是可以减少PCB反面堆锡层的电流密度。

  当然,也可以大大减小因为电流不平衡引起的干扰。高压整流快速二极管,用的是TO220封装的RHRP8120,这种管子可靠性很好,这里用的是二手管,才1元钱一个。高压滤波电容是470uf/450V的,在可能的情况下,尽可能用的容量大一些,对改善高压部分的负载特性和减少干扰都有好处。

  H桥部分用的是4个IRFP460,耐压500V,最大电流20A,也可以用性能差不多的管子代替,用内阻小的管子可以提高整机的逆变效率。H桥部分的电路采用的常规电路。

  下面是功率主板的PCB截图,长宽为200X150MM,因为,这部分的电路比较简单,就不给出原理图了,直接画了PCB图,如图1所示。

  图1  2、SPWM驱动板

  SPWM的核心部分采用了TDS2285单片机芯片。U3、U4组成时序和死区电路,末级输出用了4个250光藕,H桥的二个上管用了自举式供电方式,这样做的目的是简化电路,可以不用隔离电源

  因为BT电压会在10-15V之间变化,为了可靠驱动H桥,光藕250的图腾输出级工作电压一定要在12-15之间,不能低于12V,否则可能使H桥功率管触发失败。所以,这里用了一个MC34063(U9),把BT电压升至15V(该升压电路由钟工提供),实验证明,这方式十分有效。

  整个SPWM驱动板,通过J1,J2插口和功率板接通,各插针说明如下:

  J2:

  2P-4P;7P-9P;13P-15P;18P-20P分别为H桥4个功率管的驱动引脚。

  23P-24P为交流稳压取样电压的输入端。

  J1:

  1P为2285输出至前级3525第10P的保护信号连接端,一旦保护电路启动,2285的12P输出高电平,通过该接口插针到前级3525的10P,关闭前级输出。

  6P-7P-8P为地GND。

  9P接保护电路的输出端,用于关闭后级SPWM输出。

  10P-11P接BT电源。

  下面是SPWM驱动板的电原理图和PCB截图:

  图2 SPWM驱动板原理图

  图3 PCB截图

  3、DC-DC驱动板

  DC-DC升压驱动板,采用的是很常见的线路,用一片SG3525实现PWM的输出,后级用二组图腾输出,经实验,如果用一对190N08,图腾部分可以省略,直接用3525驱动就够了。板上有二个小按钮开关,S1、S2、S1是开机的,S2是关机的,可以控制逆变器的启动和停机。

  驱动板是用J3,J4接口和功率板相连的,其中J3的第1P为限压反馈输入端。

  下面是DC-DC升压驱动电路图和PCB截图:

  图4 DC-DC驱动板原理图

  图5 PCB截图

  4、保护板

  这次没有做保护板,有如下原因:首先是没有保护板该机也可以工作;其次是:文章中的功率主板,是后来经修正过的,保护板上的接口也做了改动,而样机用的是没有修正过的PCB板,即便是做了保护板,也插不上去。

  图6 保护部分的电路图

  本篇文章主要对600W正弦波逆变器的工作原理和特点进行了介绍,旨在为想要动手实践的初学者们提供一个参考,并对设计中需要的知识进行梳理。在下一节当中,小编将为大家带来该款正弦波逆变器的主要部件的制作与安装调试方法。

关键字:正弦波  逆变电源

编辑:探路者 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/dygl/2015/0323/article_25953.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
正弦波
逆变电源

小广播

独家专题更多

迎接创新的黄金时代 无创想,不奇迹
迎接创新的黄金时代 无创想,不奇迹
​TE工程师帮助将不可能变成可能,通过技术突破,使世界更加清洁、安全和美好。
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved