逆變器制作全過程（新手必看） (1)
發布時間：2010-11-18 13:31
發布者：conniede
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制作600W的正弦波逆變器 一、該機具有以下特點： 1. SPWM的驅動核心采用了單片機SPWM芯片，TDS2285，所以，SPWM驅動部分相對純硬件來講，比較簡單，制作完成后要調試的東西很少，所以，比較容易成功。 2. 所有的PCB全部采用了單面板，便于大家制作，因為，很多愛好者都會自已做單面的PCB，有的用感光法，有點用熱轉印法，等等，這樣，就不用麻煩PCB廠家了，自已在家里就可以做出來，當然，主要的目的是省錢，現在的PCB廠家太牛了，有點若不起（我是萬不得已才去找PCB廠家的）。 3. 該機所有的元件及材料都可以在淘寶網上買到，有了網購真的很方便，快遞送到家，你要什么有什么。 如果PCB沒有做錯，如果元器件沒有問題，如果你對逆變器有一定的基礎，我保證你制作成功，當然，里面有很多東西要自已動手做的，可以盡享自已動手的樂趣。 4. 功率只有600W，一般說來，功率小點容易成功，既可以做實驗也有一定的實用性。 下面是樣機的照片和工作波形： 二、電路原理： 該逆變器分為四大部分，每一部分做一塊PCB板。分別是“功率主板”；“SPWM驅動板”；“DC-DC驅動板”；“保護板”。 1.功率主板： 功率主板包括了DC-DC推挽升壓和H橋逆變兩大部分。該機的BT電壓為12V，滿功率時，前級工作電流可以達到55A以上，DC-DC升壓部分用了一對190N08，這種247封裝的牛管，只要散熱做到位，一對就可以輸出600W，也可以用IRFP2907Z，輸出能力差不多，價格也差不多。主變壓器用了EE55的磁芯，其實，就600W而言，用EE42也足夠了，我是為了繞制方便，加上EE55是現存有的，就用了EE55。關于主變壓器的繞制，下面再詳細介紹。前級推挽部分的供電采用對稱平衡方式，這樣做有二個好處，一是可以保證大電流時的二個功率管工作狀態的對稱性，保證不會出現單邊發熱現象；二是可以減少PCB反面堆錫層的電流密度，當然，也可以大大減小因為電流不平衡引起的干擾。高壓整流快速二極管，用的是TO220封裝的RHRP8120，這種管子可靠性很好，我用的是二手管，才1元錢一個。高壓濾波電容是470uf/450V的，在可能的情況下，盡可能用的容量大一些，對改善高壓部分的負載特性和減少干擾都有好處。H橋部分用的是4個IRFP460，耐壓500V，最大電流20A，也可以用性能差不多的管子代替，用內阻小的管子可以提高整機的逆變效率。H橋部分的電路采用的常規電路。 下面是功率主板的PCB截圖，長寬為200X150MM，因為，這部分的電路比較簡單，所以，我沒有畫原理圖，是直接畫了PCB圖的。該板布板時，曾得到好友的提示幫助，特在此表示感謝。 2. SPWM驅動板 和我的1KW機器一樣，SPWM的核心部分采用了張工的TDS2285單片機芯片。關于該芯片的詳細介紹，這里不詳說了。U3,U4組成時序和死區電路，末級輸出用了4個250光藕，H橋的二個上管用了自舉式供電方式，這樣做的目的是簡化電路，可以不用隔離電源。 因為BT電壓會在10-15V之間變化，為了可靠驅動H橋，光藕250的圖騰輸出級工作電壓一定要在12-15之間，不能低于12V，否則可能使H橋功率管觸發失敗。所以，這里用了一個MC34063（U9），把BT電壓升至15V（該升壓電路由鐘工提供），實驗證明，這方式十分有效。 整個SPWM驅動板，通過J1,J2插口和功率板接通，各插針說明如下： J2:2P-4P; 7P-9P; 13P-15P; 18P-20P 分別為H橋4個功率管的驅動引腳 23P-24P為交流穩壓取樣電壓的輸入端。 J1:1P為2285輸出至前級3525第10P的保護信號連接端，一旦保護電路啟動，2285的12P輸出高電平，通過該接口插針到前級3525的10P，關閉前級輸出。 6P-7P-8P為地GND。 9P接保護電路的輸出端，用于關閉后級SPWM輸出。 10P-11P接BT電源。 下面是SPWM驅動板的電原理圖和PCB截圖： 3.DC-DC驅動板 DC-DC升壓驅動板，采用的是很常見的線路，用一片SG3525實現PWM的輸出，后級用二組圖騰輸出，經實驗，如果用一對190N08，圖騰部分可以省略，直接用3525驅動就夠了。因為這DC-DC驅動板，和我的1000W機上的接口是通用的，所以有雙組輸出，該機上只用了一組。板上有二個小按鈕開關，S1,S2，S1是開機的，S2是制作600W的正弦波逆變器， 這驅動板，是用J3,J4接口和功率板相連的，其中J3的第1P為限壓反饋輸入端。 下面是DC-DC升壓驅動電路圖和PCB截圖： 4.保護板 我這次沒有做保護板，有如下原因：首先是沒有保護板該機也可以工作，加上這段時間比較忙，所以，保護板就拉下了；其次是：我這次公布的功率主板，是后來經修正過的，保護板上的接口也做了改動，而我的樣機用的是沒有修正過的PCB板，即便是做了保護板，也插不上去。我倒是希望有朋友如果用我的PCB文檔去廠家打樣，不要忘記，多給我打一套，寄給我，我就可以根據新的功率主板來畫保護板了。下面是保護部分的電路圖，是我學習了鐘工公布的3000W上用的保護電路變化而來的。 三、主要部件的制作和采購 1.SPWM主芯片 2.主變壓器 主變壓器是制作逆變器成功與否的關健，本機主變用的磁芯為EE55，材質PC40，我在杭州電子市場買到了一種質量很好的骨架，立式的，腳位11加11，腳粗1.2MM。繞制數據：初級2T加 2T，用10根0.93的線。初級導線總面積為6.8平方MM，次級為0.93線一根，繞60T。 |
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