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48V-52V双全桥3000W逆变器制作

    这台3000W逆变器,实用性比较强,可以轻松带动空调,电磁炉,电陶炉,热水器等,比较适合在移动电源上或者房车上使用,元器比较少,制作难度也比较低。

     前级升压部分也采用了全桥结构,所以,可靠性,耐冲击性比推挽要好很多。下面先看看机器的外形。


本机的前级只用一个EE55双磁芯的主变压器,最大功率可以到3500左右,对于3000W的功率,可以连续工作,温升可以接受。工作频率40K,初级4匝,用铜带绕制,次级28匝,变比1:7,下面是主变压器照片:


   母线高压回路采用准谐振方案,电压切换基本在零电流切换,可以有效消除硬开关引起的切换尖锋。

    前级驱动采用对角线PWM驱动,用传统芯片3525作为信号源,用四个高速光藕P155输出,后面是8A的图腾电流放大,驱动卡可以做得比较小,比变压器驱动紧凑得多,下图是驱动卡照片:


该驱动卡带有逐波限流保护功能,当回路受到大电流冲击时,通过检测前级功率管的VDS电压,判定功率管过流,迅速触发逐流保护电路控制占空比,以保护前级功率管不至于因为过流而失效。

后级驱动主芯片,还是和推挽2000W的机器一样,采用APR9019的SPWM芯片,见下图:


下面是在主变压器二端测到的波形,基本符合设计要求:


下图是输出正弦波照片:



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2020-05-15 11:45
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2020-05-15 12:51
老寿出品,必属精品
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2020-05-15 13:33
@川理学子
老寿出品,必属精品
老师精品,顶顶顶顶顶!!!!!
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2020-05-15 15:31

这个原理图是双全桥2000W的,和3000W的大同小异,只是前级驱动臂每臂上的功率管由二个增加到三个.

/upload/community/2020/05/16/1589600714-77586.pdf

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huhan0609
LV.5
6
2020-05-15 21:00
@萧山老寿
这个原理图是双全桥2000W的,和3000W的大同小异,只是前级驱动臂每臂上的功率管由二个增加到三个./upload/community/2020/05/16/1589600714-77586.pdf
寿工,您好,这个全桥相对于推挽有哪些优势呢?
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2020-05-17 10:39
@huhan0609
寿工,您好,这个全桥相对于推挽有哪些优势呢?
可靠性比推挽好,更耐冲击。
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2020-05-17 13:19
@萧山老寿
可靠性比推挽好,更耐冲击。
漂亮~还带DS探测,看来前级想炸都难。
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2020-05-17 13:36
@萧山老寿
可靠性比推挽好,更耐冲击。
光耦速度非常好啊,最高250KHZ ,这个40K岂不是比变压器还要有优势?哈哈,不知光耦占空比是否可大于99这款,没细看。应该行。
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h370522650
LV.2
10
2020-05-17 22:08
光耦驱动没有说辅助电源
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h370522650
LV.2
11
2020-05-17 22:08
光耦驱动没有说辅助电源
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h370522650
LV.2
12
2020-05-17 22:08
光耦驱动没有说辅助电源
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h370522650
LV.2
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2020-05-17 22:08
光耦驱动没有说辅助电源
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h370522650
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2020-05-17 22:08
光耦驱动没有说辅助电源
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h370522650
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15
2020-05-17 22:08
光耦驱动没有说辅助电源
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huhan0609
LV.5
16
2020-05-18 14:16
@萧山老寿
可靠性比推挽好,更耐冲击。
从图片看,取消了母线电容预充电电路,是不是意味着全桥在启动瞬间,MOS的DS应力要比推挽好很多?
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2020-05-18 21:54
最后一张正弦波是次级电流波形吗?还是变压器次级电压波形呢?
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2020-05-18 22:06
@萧山老寿
这个原理图是双全桥2000W的,和3000W的大同小异,只是前级驱动臂每臂上的功率管由二个增加到三个./upload/community/2020/05/16/1589600714-77586.pdf

谢谢分享,前级稳压环路不会整隔离的,做了非隔离的限压了。

可否问问你这个前级高压输出空载410V,请问下满载情况下在输入直流接近最低电压值时候。高压母线还能输出多少V,

我制作的8.7V-12.6V 600瓦逆变器变压器匝比4+4:121 频率30KHZ

在输出交流功率400瓦时候,输入直流低于11V时候就无法输出220V交流了。

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2020-05-18 22:28

寿工你好!有几个疑问方便的话可否解答下呢?

48V3000瓦电流差不多60-70A范围了,这4个接线端子可以持续吗?会不会很发热

这个背面预埋了等效多少平的铜线呢,看比例感觉较细。不知道可否持续扛得住60-70A电流呢

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2020-05-21 11:01
@tianyao9393
光耦速度非常好啊,最高250KHZ,这个40K岂不是比变压器还要有优势?哈哈,不知光耦占空比是否可大于99这款,没细看。应该行。
一般情况下,要留有死区,不需要到99%
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2020-05-21 11:02
@huhan0609
从图片看,取消了母线电容预充电电路,是不是意味着全桥在启动瞬间,MOS的DS应力要比推挽好很多?
对的,全桥启动时几乎没有尖锋。
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2020-05-21 11:03
@h370522650
光耦驱动没有说辅助电源
原理图中有的,光藕用三路隔离电源供电。
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2020-05-21 11:04
@zhiyiyunmeng
最后一张正弦波是次级电流波形吗?还是变压器次级电压波形呢?
逆变桥输出波形
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2020-05-21 11:06
@zhiyiyunmeng
寿工你好!有几个疑问方便的话可否解答下呢?[图片]48V3000瓦电流差不多60-70A范围了,这4个接线端子可以持续吗?会不会很发热[图片]这个背面预埋了等效多少平的铜线呢,看比例感觉较细。不知道可否持续扛得住60-70A电流呢
这种端子可以承受100A的电流,反面我用镀锡扁铜带。
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2020-05-21 11:44
@萧山老寿
这种端子可以承受100A的电流,反面我用镀锡扁铜带。
最喜欢寿老师的作品
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huhan0609
LV.5
26
2020-05-21 19:12
@萧山老寿
对的,全桥启动时几乎没有尖锋。
如果这样,那相比推挽确实有很大的优势,意味着降低了器件耐压要求。
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2020-05-21 21:04
@萧山老寿
这种端子可以承受100A的电流,反面我用镀锡扁铜带。

7匝比的话,15串铁锂电池的话,最低电压低到35V一下了。输出母线只有230V出头了啊,不知道是怎么处理这个关系的呢?

还是刻意不让电池下到低压就停机充电。

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2020-05-21 21:19
@萧山老寿
这种端子可以承受100A的电流,反面我用镀锡扁铜带。

按照较理想的16串铁锂电池

16*2.5V也低至40V了,输出直流母线应该270V出头了。

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2020-05-22 10:26
@zhiyiyunmeng
按照较理想的16串铁锂电池16*2.5V也低至40V了,输出直流母线应该270V出头了。

这个机器是用在移动电源上的,客户用的是18650(这个应叫聚合物吧)14串,最大能量段的电压约在51.8V,放电最终端控制在42V。

如果用铅酸电池组供电,最大能量段电压在48-50V之间,也可以满足使用要求,当然,也可以适当调高变比,但是要兼顾电池满电时的母线高压,不能让高压超过420V.

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2020-05-22 19:03
@萧山老寿
这个机器是用在移动电源上的,客户用的是18650(这个应叫聚合物吧)14串,最大能量段的电压约在51.8V,放电最终端控制在42V。如果用铅酸电池组供电,最大能量段电压在48-50V之间,也可以满足使用要求,当然,也可以适当调高变比,但是要兼顾电池满电时的母线高压,不能让高压超过420V.

谢谢了。我还要多学习

我现在在制作3串锂电池组的逆变器

600瓦,EC4220变压器 初级4+4 次级121 

满载600瓦变压器很烫很烫。

电压范围约9-12.6V

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2020-05-23 19:42
@zhiyiyunmeng
谢谢了。我还要多学习我现在在制作3串锂电池组的逆变器600瓦,EC4220变压器初级4+4次级121 满载600瓦变压器很烫很烫。电压范围约9-12.6V
42的变压器,出600瓦肯定热,要仔细设计变压器参数,减少铜损和铁损。
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