【参赛】12v24v36v48v通用纯正弦波逆变器

海阔天空512 · 发表于 2012-12-13 22:11:33

biterliu 发表于 2012-12-13 20:54
帮LZ把电路图帖上去

请教下版主：那些高分辨率的图片是怎么贴上去的？我自己来弄，不能老是麻烦版主，那样太辛苦版主了。

biterliu · 发表于 2012-12-14 09:31:54

海阔天空512 发表于 2012-12-13 22:11
请教下版主：那些高分辨率的图片是怎么贴上去的？我自己来弄，不能老是麻烦版主，那样太辛苦版主了。

用抓图软件把图片抓出来再贴上就是了。呵呵

小小少年 · 发表于 2012-12-14 12:00:06

lz可以用2000w电阻丝作为负载，这样就可以测试逆变器功率的承受能力了

66718 · 发表于 2012-12-14 13:39:00

想看最关键的SPWM电路。

别的电路都好解决，关键想看看，楼主的SPWM，是怎么搞的。

海阔天空512 · 发表于 2012-12-15 16:29:00

66718 发表于 2012-12-14 13:39
想看最关键的SPWM电路。

别的电路都好解决，关键想看看，楼主的SPWM，是怎么搞的。

SPWM用别人的专用芯片EG8010产生，EG8010便宜，虽然精度差些，但是也没有什么其他不好的，而且功能还挺多，最重要的是便宜。等稍微空闲了，打算拿MSP430来自己写程序产生SPWM

海阔天空512 · 发表于 2012-12-15 16:29:53

小小少年发表于 2012-12-14 12:00
lz可以用2000w电阻丝作为负载，这样就可以测试逆变器功率的承受能力了

电阻丝没有，现在说测试还早了些，呵呵。

海阔天空512 · 发表于 2012-12-15 21:45:54

本帖最后由海阔天空512 于 2012-12-16 14:37 编辑

海阔天空512 发表于 2012-12-13 20:46
设计部分：
1、前级DC-DC驱动原理图
DC-DC驱动芯片使用SG3525，关于该芯片的具体情况就不多介绍了。其外围 ...

关于变压器，打算用一个EE55来完成。12V输入时，初级2T+2T，单边用1.0的漆包线14跟并绕，截面积达到11*2=22平方毫米，过100A的电流没问题了。次级1根1.0的漆包线绕60T，辅助绕组用0.8的漆包线绕4T。变压器用三明治绕法，即次级、初级、次级、辅助。关于变压器的具体绕制，后面再说。
做24V输入的，EE55，初级4T+4T，单边用1.0的线8根并绕。次级1根1.0的漆包线绕60T，辅助绕组用0.8的漆包线绕4T。
做36V输入的，EE55，初级6T+6T，单边用1.0的线8根并绕。次级2根0.9的漆包线绕60T，辅助绕组用0.8的漆包线绕4T。
做48V输入的，EE55，初级8T+8T，单边用1.0的线8根并绕。次级2根1.0的漆包线绕60T，辅助绕组用0.8的漆包线绕4T。
由于24V、36V、48V输入时，功率可以大于1000W，因此漆包线的截面积（即漆包线根数）也应该增加，那样才能扛得住更大的功率。按照我上面给的参数，24V时能到1500W，36V能到2000W，48V搞个2500W或者3000W没啥问题。要说明的是，上面给出的参数我目前还没实际做过，给出的参数只作为参考。
3、SPWM驱动板原理图设计
SPWM采用专用芯片EG8010产生。EG8010还是挺好用的，虽然精度差些，但是也没有什么其他不好的，而且功能还挺多，最重要的是便宜，5元一片，都玩得起。关于EG8010的外围电路，参照其数据手册即可。
MOS驱动用IR2110，IR2110便宜，一只2110就可以驱动两只MOS，而且价格还比TLP250光耦便宜些，性能也不错，我比较喜欢的就是IR2110有SHUT_DOWN引脚，内部有D触发器，在做保护时，可以做成逐个周期限流。即一个50Hz的正弦周期保护后，要等到下一个正弦周期IR2110才会重新输出。大家看我做的24V2000W的那个机器短路波形可以发现，在短路的时候，频率仍然为50Hz，这个就是IR2110内部有D触发器的原因了。关于IR2110供电问题，就用自举供电。1000W的功率不大，自举供电完全OK，如果做独立供电，需要至少三组隔离电源，比较麻烦，并且反激电源并不好做。
后级MOS的保护集成在SPWM驱动板上，采用检测管压降，稳定可靠，个人认为，比那种用电阻采样的要更可靠。关于管压降保护的，我不多讲，这也是我从别处学过来的，有些东西不方便说，好像是涉及了别人专利问题。我只说，按照我原理图里面的那些元件搭建起来，是完全可以的。
该逆变器采用的是单极性调制，故只需要一只电感，电感可以用外径在47左右的磁导率小于90的铁硅铝来绕，大概120T左右。具体数字要等我绕电感时才能确定，现在磁环都还没买好，电感的事就暂时放一放。
下面是SPWM驱动板原理图。

SPWM_driver.pdf (114.15 KB, 下载次数: 2589)
4、后级DC-AC功率版原理图设计
DC-AC原理图部分没啥好讲了，也就是MOS搭成的一个全桥，在输出接LC滤波就OK。
DC-AC部分加入了高压检测电路来控制SPWM驱动板的电源。即直流高压大于240V时辅助电源才接通，后级开始工作。还有辅助电源下降时关掉SPWM驱动的电路，防止当辅助电源降低而高压直流还较高时因为功率管驱动不足引起的炸管事故，增加这个功能后就可以安全的短路关机了，不然的话，短路关机是很危险的。
下面是DC-AC功率版原理图。

DC-AC_power.pdf (110.32 KB, 下载次数: 2554)
5、原理图综合
由于有了做上一版24V逆变器的经验，所以这次我不打算再像上次那样做成几个模块了。这次我做成一个整体的，即把DC-DC升压以及DC-AC逆变都做在一张板子上，所以还需要一个原理图综合的部分，把原理图综合起来，都弄好后，就可以开始布局布线了。综合的原理图来了。这个原理图是我这次做的机器的依据。这次我做的机器就是下面一张大的主板，主板上面是功率器件，然后前级驱动、SPWM、温控风扇是小板子插在主板上面，甚至代替LM7815的LM2576的小板子也是插在主板上的，大伙觉得这样设计如何？反正我是比较喜欢。下面是整个机器的原理图，和前面分开讲是一样的。原理图里写了注释，我就不再多说了。

total.pdf (196.64 KB, 下载次数: 3134)

孙刚 · 发表于 2012-12-15 22:41:41

好东东楼主厉害顶顶

xinyukeji · 发表于 2012-12-15 22:48:32

好东西，原理和设计都比较详细啊。

xzcgl · 发表于 2012-12-15 23:41:29

支持大学生diy，同时对于自己的毕业论文有提升。

海阔天空512 · 发表于 2012-12-16 14:52:44

海阔天空512 发表于 2012-12-15 21:45
关于变压器，打算用一个EE55来完成。12V输入时，初级2T+2T，单边用1.0的漆包线14跟并绕，截面积达到11* ...

原理图弄完了，下面开始PCB布局布线了。
由于之前做了24V2000W的机器，所以前级驱动板和SPWM驱动板可以直接用，不用重新做了。先上个前级驱动和SPWM驱动板的截图上来。

前级驱动板，注意看尺寸40.132mm*27.051mm，很迷你，但是功能是没缩水。这就是用直插芯片和贴片阻容的效果，可以做到很小的体积，甚至比全贴片的还要小。

前级驱动板的背面3D图，说实话，不太好看，不过实物要漂亮些。

SPWM驱动板，尺寸77.343mm*44.577mm，体积不算大。

SPWM驱动板3D图。
接下来就是马不停蹄的进行主板的布局布线，请大家多多支持哈！

海阔天空512 · 发表于 2012-12-16 15:41:57

xinyukeji 发表于 2012-12-15 22:48
好东西，原理和设计都比较详细啊。

谢谢！你是卖徐老师的LCR套件的朋友吗？我买了你的套件，研究了一阵子，没搞出个啥名堂，还是不太会用

72hour · 发表于 2012-12-17 02:04:44

顶楼主！不知道会不会公布pcb。

海阔天空512 · 发表于 2012-12-17 12:05:35

72hour 发表于 2012-12-17 02:04
顶楼主！不知道会不会公布pcb。

PCB当然公布，不然怎么让大家DIY呢？

电波275 · 发表于 2012-12-17 12:14:49

后生可畏呀。我太佩服了！！！

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