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450伏6.6KW隔离逆变电源

  • 05-04 14:33
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  • 十几年前一直想做一款大功率的隔离逆变电源,一直因为工程量太大,不知从何下手。

    前段时间,看到有需求,而且经过这么多年准备,各种柘朴、细节、算法、控制也很熟悉了,应该没有障碍了,就开始着手规划、设计,目前已经完成波形调制,输出AC电压调整频率调整,初步功率调整正常,进展顺利。

    稍微总结一下,目前的逆变电源,24V或12V的低压逆变,一般以推挽结构为主,这种柘朴输出能力特别强,功率几乎能做到2KW,而且是隔离结构,电路也简单,但是,它不适合几百伏的高压电路,比如用400V的直流源产生交流220v的逆变,它不适合。因为这种结构能实现大电流却很难实现小电流工作,因为它在小电流工作时,会产生很高的反激尖峰,如果是12v的低压电源,反激尖峰10倍也不过120V,但在400V电压源时,由漏感,死区形成的反激尖峰反容易高达1000伏以上。

    所以,高压逆变一般用H6桥或双H桥的方式,这两种柘朴都是非隔离结构,结构也比较复杂,目前比较实用的一种结构是T形桥柘朴,用T型桥也比较容易实现三相逆变,T型桥也是非隔离逆变,但很容易通过前极全桥隔离变换实现隔离。

    我也是采用了T型桥的基本原理,实现的隔离DC-AC逆变,目前测试正常,频率调节电压调节都已经实现。

    前级用全桥LC实现PWM功率变换,后级仅用来实现交流换相。

    目前遇到的问题是,没有找到合适的正弦波表,导致PWM产生的交流正弦波不够标准;

    满功率测试方面,准备做一台10KW的450伏直流可调电源,用来调试这个逆变器,大功率的直流电源太贵了,买不起,自己做一台吧。

    磁芯采用的是UF80磁芯,这种磁芯的绕线空间大,相比EE85磁芯,它的绕线空间更大,EE结构的绕线空间非常小。等调试稳定后,再优化用更大或更小的磁芯结构。

    目前用的电压源是115V300W,图中功率是96W,软件增加功率到260W正常,等有合适的电压源后,再进一步做KW级的功率调试。

    如果顺利的话,接下来将DC-AC逆变做成可并网结构。

    同是电子工程师,请一定不要吝啬你的赞!

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  • 米山人家

    LV.1

    05-05 13:49

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    变压器参数,原边副边都是25圈,电感量约400uH左右,气隙约0.3mm。

     

    在全桥LC结构中,通过PWM调制,固定周期实现固定工作频率,可变占比实现输出功率变换,工作时状态远离谐振点;

    原边相当于全桥硬开关,因为PWM调制用硬开关比较方便,副边的电容的电感可以谐振,谐振时能输出较高功率,目前的调试进度还没有需要用到副边谐振

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  • 米山人家

    LV.1

    05-05 18:03

    @

    目前用到的正弦波数组,不是太理想,正弦波正半周和负半周各64个脉冲,换相过程也很简单,先读前64位完成正半周PWM调制,然后,副边换相,再读接下来的64位,完成负半周调制,正负半周是完全对称的。

    unsigned int wave[128] = {

    5,6,12,19,25,31,37,43,

    49,54,60,65,70,76,80,85,

    90,94,98,102,105,109,112,114,

    117,119,121,123,124,125,126,126,

    126,126,125,124,123,122,120,118,

    116,113,110,107,104,100,96,92,

    87,83,78,73,68,63,57,51,

    46,40,34,28,22,16,9,3,

      

     

    5,6,12,19,25,31,37,43,

    49,54,60,65,70,76,80,85,

    90,94,98,102,105,109,112,114,

    117,119,121,123,124,125,126,126,

    126,126,125,124,123,122,120,118,

    116,113,110,107,104,100,96,92,

    87,83,78,73,68,63,57,51,

    46,40,34,28,22,16,9,3,

      

    };

     

        if(data_num ++ > 127)

    {

    //work_times ++;

    data_num = 0;

          igbtLL_on ;  //整组PWM调制完成后换相

          igbtHH_off ; //

    }

        if(data_num  > 63)     //正半周调制完成后,换相,继续下半周调制

    {

          igbtHH_on ;

          igbtLL_off ;

    }

    i = wave[data_num];

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  • 米山人家

    LV.1

    05-06 09:23

    @

    双H桥的逆变,要用到8只MOS管,其中4中做高频整流(如果不进行双向转换,这四只MOS管也可以用快恢复二极管代替),4只做低频换相。

    H6桥逆变用到6只MOS管,4只MOS管高频整流,2只MOS管负责低频换相。

    T型桥逆变只需要4只MOS管就可以了。T型桥逆变有时候也被叫做三电平逆变

     

    另外,还有一种只需要两只MOS管结构的逆变,还在研究中

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  • dy-mhiVuae1

    LV.1

    06-13 17:06

    @米山人家

    双H桥的逆变,要用到8只MOS管,其中4中做高频整流(如果不进行双向转换,这四只MOS管也可以用快恢复二极管代替),4只做低频换相。

    H6桥逆变用到6只MOS管,4只MOS管高频整流,2只MOS管负责低频换相。

    T型桥逆变只需要4只MOS管就可以了。T型桥逆变有时候也被叫做三电平逆变

     

    另外,还有一种只需要两只MOS管结构的逆变,还在研究中

    可以使用逆变桥试试, 300V-600V,10A-80A安培参数。 四颗快恢复二极管组成的一个逆变桥堆。高效结能

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  • ruohan

    LV.1

    06-15 07:48

    @

    你这个变压器器做的挺好的,

    具体的连接是怎么样的,能详细点吗。

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