5000W、高频、隔离、逆变器

自己沙发，慢慢上。

变压器： 纳米晶 超微晶 80*50*25 绕玻璃丝带 大功率磁芯，内层次极线径1.5 双线并绕，绕满。外层初级线径1.5X12根，分成两组各6根各绕6咂（每咂8V），每组接一个H桥，两组为并联关系（这样做是为了布局方便）。

移相全桥：暂时用了8只IRFB4668，（实际用80-100V的管子就可以了），Rdson 大了些，用IRFB4568 应该会更好。

辅助源：采用这样的辅助源主要是要有确切的起动电压和关断回差。在这里调到30V起动、27V关闭。用13V稳压管实际输出电压在13.7V。

主控板实物照片：

现在测试的情况还不错。升压部分（移相全桥）主要损耗是导通损耗（将来要选合适的管子），目前主要是做定性评估。如控制策略等。

这个测试是从通信口送出的测试信息，交流输出电压按示波器的方均根值效准，输出电流按FLUKE317钳流表较准。

这个测试效率包含风扇、辅助源耗电，不含电线耗电。做硬件、软件调整时定性分析非常有用，方便。

上图中有两个交流输出电压：前一个是方均根值，后一个是算术平均值，当前软件中做控制用的是方均根值（真有效值）。这两个值在波形失真时会不同。

关于PCB布局：

大电流最短路径：在PCB上，直流输入分别用四根6mm2输入线和输出线焊在板上，其入点到功率管脚距离5mm。PCB基本不走大电流。用1 昂丝的铜厚都不用开窗镀锡。基本没有PCB铜损。 

功率板上预置了一路AC电压采样和一路AC电流采样电路，以备外接EMC电路、并网切换电路、防雷电路后进行并网功能。也预置了一些AD端口、I/O端口、PWM端口 等，可接驳MPPT光伏充电或贮能方面的功能。 实现上述控制程序均由主控板完成。

哈哈，乱乱的工作台。

为了调试方便，程序中做了Modbus_RTU 服务器，可用通用的Modbus工具进行访问。6楼就是用Modbus Poll 访问的截图。

前两天电源网老打不开，今天电源网正常了，发点测试波形。 后边也谈点经验，供大家参考。

测试探头连接图。

1：前桥臂下管DS电压；2：后桥臂下管DS电压；3：前桥上管GS电压；4：前桥下管GS电压。

当前空载：供电压60V。闭环，设定母线电压325V，前后桥相位差接近0。

为了降低空载待机电流，程序中空载设定母线电压325V，有载时设定母线电压400V，这样的好处是，1）空载电流小；

2）在大部分工作电池电压下，工作状态和开环一样（前后桥相位180度）高效率。只有在轻载且电池电压特别高时才处于闭环状态。

当前带载2000W：前后桥相位差180度。

当前带载2000W：前后桥相位差180度。拉开看一下。1通道上升沿。

当前带载2000W：前后桥相位差180度。拉开看一下。1通道下降沿。

当前带载2000：前后桥相位差180度。1通道下降沿。

当前空载：前后桥相位差接近0度。1通道上升沿。

4通道换了高压探头，测变压器次级波形。当前带载2000W。

拉开看一下。当前带载2000W。

拉开看一下。另一个沿。当前带载2000W。

当前带载2000W。软启动的中间过程。

移相全桥DS未加任何吸收电路；次级是全桥整流，未接任何吸收电路。没测电流，但从电压波形上看，超前桥实现了软开关，滞后桥臂不够软。在180度相移时，前后桥都是软开关。

从电压波形上看，开关管的电压尖峰基本没有，管子可选高于最高供电电压10V的耐压。80V的管子足够安全。有时间上个80V两毫欧的管子测一下。相信效率可以有很大提高。现在是用的IRFP4668。

输出波形、THD、等。

软件中做了过零点关机：用开关关机、120% 过载10秒关机、150%过载立即关机 都是从过零点关机。

只有短路关机、上下桥直通保护是任意点关机。

空载、120W负载、2000W负载时波形差不多都这样。

过零点波形是这样的，还没做死区补偿呢，做了死区补偿过零点就会更好。死区对过零点影响较大。

带200W灯泡时的THD。

带一个200W灯泡+2个1000W电阻时的THD。

）

带2个1000W电阻时的电压，空载时；带一个200W灯时；带一个200W灯泡+2个1000W电阻时的 电压都是219.6~219.7V.

纠正一下：是四根下正极线和四根负极线。

今天将一楼的PCB更换成照片了。

这次做这款机器，偿试了各种管子在逆变H桥上的应用，得到了一些经验。今天说说逆变H桥的用管体会。

1。IGBT 的使用：这次偿试了IKW75N60，用四只做到3000W没有问题。只是爱饱和 压降制约，在小功率时效率要低一些。驱动开通电阻可选范围较大，在不加负压驱动关断阻要小于5R。死区也不可太小。做管压降探测保护的话消隐时间要长些。

2。MOS管：这次偿试了FQA２８N５０。用四只带到２０００W 。用八只带３０００W。这只管子导通速度较快，所以驱动开通电阻要大些，米勒平台比较平坦；关断驱动要足，否则可能出现寄生导通，这次没用负压驱动，关断电阻取０R。DS波形可以调到方方正正，效率也不错。做管压降探测保护的话消隐时间可以很短。保护点也容易调整。

３。CoolMOS 管：这次偿试了IPW４７N６０C３，和 IPW６０R０４１C６。这两只管子ｄＶ／ｄT 很大，而其体二极管恢复速度较慢，所以要控制其开通速度，否测就会出现上管导通时下管体二极管还没关断的短路电流，这个电流很大，轻则效率低，重则炸管。但控制好了的话，效率比平面MOS 和IGBT高很多。但由于 ｄＶ／ｄT大，做ＥＭＣ可能很因难。栅极震荡较难控制。也非常易产生寄生导通。

4.这次对三种管型的偿试对比下来，效率CoolMOS 最高，MOS次之，IGBT最低。（这是在2000W，1000W下对比的情况）。

我的设计是想能通过150%功率的冲击。所以选管会保守很多。

谢谢回复，欢迎交流。

楼主，前级用移相全桥效率怎么样？是全程闭环控制？前级电流不小，用的电流模式控制（没看到电流互感器和续流电感）？之前也设想过用移相全桥来做逆变器前级，没有时间试过，不知道相对传统的推挽有没有优势？

用移相全桥不错的，没有用电流模式。至少管子的电压可以做到没有尖峰。我用的非晶环，加上绕行制工艺和布局，几呼没有漏感。通过调整死区做到了没有尖峰。比推挽容易控制，电压应力只有推挽的一半。这个电压下找两毫欧以下的管子也不是难事。我现在用的是8毫欧的管子，在1000——2000W整机效率可到93%以上，用2毫欧的管子还能提高不少。

目前测下来前级主要损耗是导通损耗，我试了36.1k和18.05K的频率，效率看不出变化。用IR2110做的移相全桥驱动，由于其开通延时和关断延时不同相，当于加入了100mS的死区，我的软件中死区已很小了，但还是没有完全实现软开关。后桥臂上加并电容可能就能完全软开关了，有时间再细调。从波形上看如果死区再调小，调到上面波形的前一个小缺口处导通就可实现全软开关了。

我是自己的程序做移相控制，要比专用芯片控制调试自由灵活的多。现在调试时在电源入口处加了一个电流霍耳在测电流，后期后级的保护做好了就去掉这个前级电流检测环节了。

今天说一下在逆变H桥上使用mos管和CoolMos的时发生寄生导通的问题。

先看几个波形：

下面绿色是下管DS电压；黄色是下管的GS电压。母线电压380V左右，驱动电压13.7V.  时间是2.527mmS 处（正弦电压的峰值附近）。交流负载2000W。

拉开看：

测出这样的波形时，示波器探头要下图这样用：

否则就则成这样的波形了。

下图是关断驱动为0欧时的波形，（死区1uS）。下管关断，死区过后，上管导通时电压上升斜率很大，D点电压通过Ciss向Crss充电，虽然有驱动电阻向下拉着，GS电压还是被拉到了那么高。

从图上看到了4V，实际上不到4V，其中有探头上叠加的空中辐射。（要上到4 V就炸管了）这就是寄生导通的一种情形。

要克服这种情况，关断驱动必须是强有力的。从这点考虑加点负压驱动是必要的。

上面几个图中大家是不是没有看到米勒平台和栅极震荡？是因为上管关断的下降沿是由续流形成的下降，不是下管开通带来的下降沿。下管是零压开通的。这个时刻上管的G极是可以看到米勒平台和栅极震荡。

使用CoolMos 管时更多的是看到栅极震荡，米勒平台并不平。