• 易迪拓培训,专注于微波、射频、天线设计工程师的培养
首页 > 电子设计 > 电源技术 > 电源技术 > 逆变器制作全过程(新手必看) (1)

逆变器制作全过程(新手必看) (1)

录入:edatop.com    点击:
制作600W的正弦波逆变器

一、该机具有以下特点:

1. 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。

2. 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,这样,就不用麻烦PCB厂家了,自已在家里就可以做出来,当然,主要的目的是省钱,现在的PCB厂家太牛了,有点若不起(我是万不得已才去找PCB厂家的)。

3. 该机所有的元件及材料都可以在淘宝网上买到,有了网购真的很方便,快递送到家,你要什么有什么。

如果PCB没有做错,如果元器件没有问题,如果你对逆变器有一定的基础,我保证你制作成功,当然,里面有很多东西要自已动手做的,可以尽享自已动手的乐趣。

4. 功率只有600W,一般说来,功率小点容易成功,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:






二、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,我是为了绕制方便,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,我用的是二手管,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,所以,我没有画原理图,是直接画了PCB图的。该板布板时,曾得到好友的提示帮助,特在此表示感谢。



2. SPWM驱动板

和我的1KW机器一样,SPWM的核心部分采用了张工的TDS2285单片机芯片。关于该芯片的详细介绍,这里不详说了。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:



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。因为这DC-DC驱动板,和我的1000W机上的接口是通用的,所以有双组输出,该机上只用了一组。板上有二个小按钮开关,S1,S2,S1是开机的,S2是制作600W的正弦波逆变器,

这驱动板,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:



4.保护板

我这次没有做保护板,有如下原因:首先是没有保护板该机也可以工作,加上这段时间比较忙,所以,保护板就拉下了;其次是:我这次公布的功率主板,是后来经修正过的,保护板上的接口也做了改动,而我的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。我倒是希望有朋友如果用我的PCB文档去厂家打样,不要忘记,多给我打一套,寄给我,我就可以根据新的功率主板来画保护板了。下面是保护部分的电路图,是我学习了钟工公布的3000W上用的保护电路变化而来的。

三、主要部件的制作和采购

1.SPWM主芯片



2.主变压器

主变压器是制作逆变器成功与否的关健,本机主变用的磁芯为EE55,材质PC40,我在杭州电子市场买到了一种质量很好的骨架,立式的,脚位11加11,脚粗1.2MM。绕制数据:初级2T加 2T,用10根0.93的线。初级导线总面积为6.8平方MM,次级为0.93线一根,绕60T。



射频工程师养成培训教程套装,助您快速成为一名优秀射频工程师...

天线设计工程师培训课程套装,资深专家授课,让天线设计不再难...

上一篇:浅议新一代高频模块化电源解决方案ARRAY
下一篇:利用LTC6801进行电池管理系统 的故障监视

射频和天线工程师培训课程详情>>

  网站地图