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48V5KW 单相光伏并网逆变器的硬件原理图设计以及 PCB 的 layout
阅读: 4590 |  回复: 13 楼层直达

2017/08/13 18:28:13
1
清风慕竹21
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LV3
排长

QQ截图20160321155901 测试测量版区上线啦!送祝福赢好礼

QQ截图20160321155901 老铁我等你!百台示波器免费送 邀请有礼

48V5KW 单相光伏并网逆变器的硬件设计,主要介绍原理图以及 PCB 的 layout,欢迎大家批评指正!用来和大家分享一下, 里面有很多有价路,也有很多我没有明白的地方,迎大家来讨论

首先上总的原理图框架:从整个逆变器的原理框图来看,分为一下八个模块:

1.CPU模块,CPU里面除了dsPIC30F3011最下系统外,还包括风扇控制,继电器控制,还有485通讯部分;

2.功率mosfet模块,像驱动电路以及PWM故障检测都放在了功率mosfet里面;

3.电流采样及过流保护模块;

4.直流与输出电压采样模块;

5.电网电压及锁相模块;

6.备用AD模块;

7.驱动电源模块;

8.系统整体的辅助电源模块!

Layout好的PCB图:

Top Layer

Bottom Layer

Layout注意爬电距离和电流密度即可,前者相应的增加各布线间的线间距离,如果遇见器件之间距离无法扩大,可在机械层开槽,嘉立创要求至少0.8mm;后者相应增加各走线的铜箔宽度。

Bottom Solder

     由于48V5kW计算出的电流约是104A,整机输出功率最大时有104A的电流,3mosfet并联,没路分得的电流34.6A,留点裕量,要过40A电流,所以要在底层阻焊层开窗。

      开窗:有助于增加铜皮的散热能力,能提高载流能力。

       当然这个PCB也有很多的不足的地方,一位前辈的评价:

1.板子不建议做双层板,成本节省不了多少;

2.Mosfet驱动电路离得太远,并且信号回路很差;

3.接地孔周围有走线,器件,不符合安规,过不了耐压测试,接earth网络的螺丝孔,其余所有信号及器件应避让6mm以上。

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2017/08/13 18:57:24
2
清风慕竹21
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排长




    


      电力电子技术:PSCAD/MATLABsimulink/Saber/PSPICE/PSIM软件仿真+硬件实物DSP+(TI)TMS320F2812,F28335,F28377,(Microship)dsPIC30F3011,FPGA,ARM,STM32F334。光伏并网逆变器(PV建模,MPPT,并网控制,LCL滤波,孤岛效应),光伏离网,光伏储能,风电变流器(双馈、直驱),双向变流器PCS,新能源汽车,充电桩,车载电源,数字电源,双向DCDC(LLC,移相全桥,DAB),储能(锂电池、超级电容),低电压穿越(LVRT),高电压穿越,虚拟同步发电机,多智能体,电解水,燃料电池,能量管理系统(直流微网、交流微网)以及APF,SVG ,DVR,UPQC等谐波治理和无功补偿装置等。

2017/08/13 19:03:42
3
清风慕竹21
电源币:0 | 积分:0 主题帖:6 | 回复帖:8
LV3
排长

我了解的光伏并网逆变器大概有这个几种结构:

     根据有无隔离变压器,分为隔离型和非隔离型,隔离型中根据变压器的频率又可以分为高频拓扑和低频拓扑,如下图所示:图(a)推挽+不控整流+全桥逆变;图(b)全桥逆变+工频升压变压器;图(cBOOST+全桥逆变,还有在此基础上的,两路BOOST进行MPPT控制+H5/H6桥。哈哈纯属个人理解,如有不对,请指正

     下图摘自——太阳能光伏并网发电及其逆变控制_张兴 

2017/08/14 16:25:14
4
心如刀割
电源币:1867 | 积分:56 主题帖:59 | 回复帖:855
LV9
军长
跟帖学习。没有另外做控制的小板吗?都放在一块大板上啦?
2017/08/14 18:36:07
5
154600
电源币:210 | 积分:39 主题帖:24 | 回复帖:331
LV8
师长
学习。
2017/08/14 21:39:20
6
清风慕竹21
电源币:0 | 积分:0 主题帖:6 | 回复帖:8
LV3
排长
对,直接做在一块大板上的
2017/08/15 13:49:39
7
greenbug
电源币:176 | 积分:0 主题帖:11 | 回复帖:78
LV5
营长
电容数量好像太少了,有仔细算过吗?这mos 是并联吗?有仔细考虑均流吗?
2017/08/19 15:58:58
9
清风慕竹21
电源币:0 | 积分:0 主题帖:6 | 回复帖:8
LV3
排长
直流侧电容是采用的两颗100V/4700uF的电容并联,这是mosfet并联呢,大神提出的两个问题都没有仔细算过,求教,可以解答一下么,特别是均流的问题!可以留个联系方式探讨一下么
2017/11/10 13:50:18
12
damonzhang
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:2
LV1
士兵
逆变器选用哪种拓扑结构有什么说法吗?比如说多少功率段的用boost升压
2017/08/16 08:16:16
8
guang卢[实习版主]
电源币:4945 | 积分:10 主题帖:4 | 回复帖:366
LV6
团长
学习来了!!
2017/08/24 16:23:42
10
tianyao9393
电源币:347 | 积分:11 主题帖:9 | 回复帖:102
LV5
营长
说一千遍,不如做一遍,楼主求实物观摩
2017/08/25 17:28:40
11
爱俊俊真是太好了
电源币:4 | 积分:18 主题帖:2 | 回复帖:82
LV4
连长
大师,我是做开关电源的,有意向了解下逆变,想自己买点IC试着做学习下。方便给个QQ或者微信不,向您请教请教!!
2018/01/31 11:39:37
13
fangzhitao
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:2
LV1
士兵
想转行到并网逆变行业,Mark一下
2018/02/08 16:34:35
14
ruohan
电源币:3 | 积分:9 主题帖:44 | 回复帖:1052
LV9
军长
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