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【工程师6】+实践类+10KW高频正弦波逆变器设计

首先感谢电源网提供了这个技术交流的平台,借此机会做一款大功率的正弦波逆变器与网友们一起交流学习。

此次设计定位的是一款高电压输入的正弦波逆变器,输出为单相交流。

供电来源于铅酸蓄电池组或新能源汽车电池,通过高压H桥调制,转化为符合家庭使用的220伏50赫兹电能。

基础参数:

   1,输出电压:DC360V(范围:322Vmin----450Vmax,极限输入不能超过450V,此受限于电解电容的耐压。)

   2,输出电压:AC220V±5%

   3,额定输入电流:30A

   4,允许旁路电压:220V±25%  Vac

   5,旁路转换时间:≤10ms

   6,额定负荷容量:10KVA

   7,输出频率:50±0.2HZ

   8,波形失真度:≤5%(满负荷阻性负载)

   9,过载能力:120%,30秒

  10,逆变器效率:≥96%(100%阻性负载)

  11,外形尺寸:暂定3U机箱


电路规划

   功率部分:使用600V100A  富士IGBT模块,双电感滤波,互感器采集高频峰值电流,霍尔互感器采集输出电流,使用继电器做旁路切换。


   控制部分:使用一颗STM8单片机作为主控芯片,门电路配合做驱动极性互补,死区发生器,和峰值电流限制。


   采集部分:高压母线,逆变电压,市电电压用差分取样方式采集。


   驱动部分:暂用HCPL-332J+TLP350组成。


  显示部分:暂用LCD2004作为运行数据及状态显示。


  辅助供电:架构用反激,主输出正12V、负12V和独立的四组24V输出。


  输出浪涌抑制:使用了一根500W的卤钨灯管作为上电缓冲,与继电器配合使用。


首先根据项目需求,设计了一块主驱动板


经过飞线测试,差分采集,波形时序,及附属电路正常,接下来设计主板,请大家稍作等待。。。

全部回复(35)
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2019-11-23 10:35

驱动板电路分块:

     直流采集部分,此部分由两个采集单元组成,一单元用于采集浪涌缓冲电路之前的输入电压,二单元用于采集经过缓冲之后的H桥母线电压;

     由于母线上面有电解电容存在,高压直流不可以直接上电,需要经过缓冲之后,由MCU判断前后的电压差,这个差值小于继电器的直流切换电压时,即可吸合,完成高压直流上电这个步骤。


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2019-11-23 10:43

驱动板电路分块

   交流信号采集:本机有市电输入和逆变输出两组交流信号,采集方式相同,市电采集部分则多了一个相位信号电路。


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2019-11-24 07:47
@宛东骄子
驱动板电路分块  交流信号采集:本机有市电输入和逆变输出两组交流信号,采集方式相同,市电采集部分则多了一个相位信号电路。[图片]
来看看版主新机器
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2019-11-24 09:10
记号
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2019-11-24 18:42

驱动板电路分块:

   驱动时序和死区发生部分

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2019-11-24 18:53

驱动板电路分块:

   逐波限流部分

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2019-11-24 22:25
@宛东骄子
驱动板电路分块:  逐波限流部分[图片]
支持支持,干得漂亮~
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家顺
LV.5
9
2019-11-25 13:30
@宛东骄子
驱动板电路分块:  逐波限流部分[图片]
极品
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shinesz
LV.4
10
2019-11-30 11:40
版主新出大家伙。我站后排学习
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2019-11-30 12:04
支持支持
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2019-11-30 16:16

非标件部分:

两个滤波电感完成。

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2019-11-30 16:20

散热器:

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2019-11-30 16:30

机箱:

大部分器件摆放后决定使用2U机箱


淘宝加工

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2019-12-04 13:51
终于看到骄子老师出的新作品了,占位学习。
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powerpcb54
LV.5
16
2019-12-05 17:15
关注~~~学习。。。
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2019-12-17 23:44
@宛东骄子
驱动板电路分块:  逐波限流部分[图片]
 为什么要做成限流的?是方便并机使用吗?还有你的机器有市电切换功能?上电用继电器控制,切换又用继电器控制,那要很多继电器啊?
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miky1188
LV.6
18
2019-12-18 16:36
赞!学习
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h370522650
LV.2
19
2019-12-24 17:14
期待后续,顶顶
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2019-12-24 21:41
我们做了一款15KW 40KHZ的中频电源发现逆变部分的三级LC上12KW就发热严重,大神能不能帮忙分析一下?具体电路数据随后奉上。
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ax211
LV.2
21
2019-12-27 09:14
关注学习~
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release
LV.6
22
2019-12-31 15:21
做个记号,学习下!
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whj0913
LV.1
23
2020-01-03 08:51
拿好板凳,做好记号,开始学习!
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2020-01-03 15:34
@宛东骄子
驱动板电路分块:   直流采集部分,此部分由两个采集单元组成,一单元用于采集浪涌缓冲电路之前的输入电压,二单元用于采集经过缓冲之后的H桥母线电压;   由于母线上面有电解电容存在,高压直流不可以直接上电,需要经过缓冲之后,由MCU判断前后的电压差,这个差值小于继电器的直流切换电压时,即可吸合,完成高压直流上电这个步骤。[图片]
电流互感器不能开路哟
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btma
LV.8
25
2020-01-10 02:38
@宛东骄子
非标件部分:[图片][图片][图片][图片][图片][图片]两个滤波电感完成。
这个动手能力好强!
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2020-01-28 15:46
@宛东骄子
机箱:大部分器件摆放后决定使用2U机箱[图片]淘宝加工
外壳可以找我加工嘛
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2020-03-12 17:40
请问楼主这个电压这么高,一般继电器耐压没有这么高吧?
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家顺
LV.5
28
2020-03-12 22:45
@小白师傅
请问楼主这个电压这么高,一般继电器耐压没有这么高吧?
过零切换
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2020-03-19 09:33
@release
做个记号,学习下!
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强辉兄1
LV.4
30
2020-07-18 22:45
@南方丹尼
我们做了一款15KW40KHZ的中频电源发现逆变部分的三级LC上12KW就发热严重,大神能不能帮忙分析一下?具体电路数据随后奉上。
你这个随后奉上的随后可真久!
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2021-04-04 18:13
@宛东骄子
非标件部分:[图片][图片][图片][图片][图片][图片]两个滤波电感完成。

数了下匝数是39匝还是40匝呢

电感量仅仅640uh就够了吗?

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