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1000瓦正弦波逆变器原理实图.pdf

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1000 瓦正弦波逆变器原理实图 这个机器,BT 是 12V,也可以是 24V,12V 时我的目标是 800W,力争 1000W, 整体结构是学习了钟工的 3000W 机器,也是下面一个大散热板,上面是一块和散 热板一样大小的功率主板,长 228MM,宽 140MM。升压部分的 4 个功率管,H 桥 的 4 个功率管及 4 个 TO220 封装的快速二极管直接拧在散热板;DC-DC 升压电路 的驱动板和 SPWM 的驱动板直插在功率主板上。 因为电流较大,所以用了三对 6 平方的软线直接焊在功率板上: 吸取了以前的教训:以前因为 PCB 设计得不好,打了很多样,花了很多冤枉 钱,常常是 PCB 打样回来了,装了一片就发现了问题,其它的板子就这样废弃了。 所以这次画 PCB 时,我充分考虑到板子的灵活性,尽可能一板多用,这样可以省 下不少钱,哈哈。
如上图:在板子上预留了一个储能电感的位置,一般情况用准开环,不装储 能电感,就直接搭通,如果要用闭环稳压,就可以在这个位置装一个 EC35 的电 感。
上图红色的东西,是一个 0.6W 的取样变压器,如果用差分取样,这个位置 可以装二个 200K 的降压电阻,取样变压器的左边,一个小变压器样子的是预留 的电流互感器的位置,这次因为不用电流反馈,所以没有装互感器,PCB 下面直 接搭通。 上面是 SPWM 驱动板的接口,4 个圆孔下面是装 H 桥的 4 个大功率管,那个 白色的东西是 0.1R 电流取样电阻。二个直径 40 的铁硅铝磁绕的滤波电感,是用 1.18 的线每个绕 90 圈,电感量约 1MH,磁环初始导磁率为 90。
上图是 DC-DC 升压电路的驱动板,用的是 KA3525。这次共装了二板这样的 板,一块频率是 27K,用于普通变压器驱动,还有一块是 16K,想试试非晶磁环 做变压器效果。 这是 SPWM 驱动板的 PCB,本方案用的是张工提供的单片机 SPWM 芯片 TDS2285,输出部分还是用 250 光藕进行驱动,因为这样比较可靠。也是为了可 靠起见,这次二个上管没有用自举供电,而是老老实实地用了三组隔离电源对光
藕进行供电。因为上面的小变压器在打样,还没有回来,所以这块板子还没有装 好。本方案中的 SPWM 驱动也是灵活的,既可以用单片机,也可以用纯硬件,只 要驱动板的接口设计得一致,都可以插到本方案的功率板上,甚至也可以做成方 波逆变器。 这次 DC-DC 功率部分的大管子,没有用 2907,而是用了深圳黄工向我推荐 的 RU190N08(黄工 QQ541168979),上图中的电流应该是 190A,错打了 180A。因 为这管子比 2907 稍便宜点,所以我准备试一试。
H 桥部分的大功率管,我有二种选择,一种是常用的 IRFP460,还有一种是 IGBT 管 40N60,显然这二种管子不是同一个档次的,40N60 要贵得多,但我的感 觉,40N60 的确要可靠得多,贵是有贵的道理,但压降可能要稍大一点。
这是 TO220 封装的快恢复二极管,15A 1200V,也是张工提供的,价格不贵。 我觉得它安装在散热板上,散热效果肯定比普通塑封管要强。 这次的变压器用的是二个 EC49 磁芯绕制的,每个功率 500W,余量应该比较 大的,初级并联,次级串联。用二个变压器的理由是:1,有利于功率的输出,2. 变比小了,可能头痛的尖峰问题会少一些。
对前级进行上电,空载电流近 1A,查到是变压器的原因,后来换了磁芯, 空载降到 360MA(每个变压器 180MH,基本可以接受),可见磁芯的重要性,而现 在要买到几付好的磁性实在太难了。所幸的是 D 极波形很好,这次的变压器应该 做得还可以了,参数是:初级 3+3,用 0.2*29 的铜带,次级 44T,用 0.74 线二 根。下一步准备为前级加载,因为一台逆变器,能不能输出预定的功率,前级质 量是决定因素。只因那个大功率的开关电源还有一点小问题要解决,所以,加载 可能还要过几天。
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