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正弦波逆变器驱动SPWM软硬件设计注意事项

  • 09-22 15:41
  • 偶德枫

    LV.1
  • 2003

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  • 多日不见十分想念,工作原因和个人技术欠缺,不是在工作的路上就是在学习的路上,也没有多余的时间与大家交流分享,今日简单和大家聊聊!直奔主题。

    1.因大家都是或多或少接触过EG8010做的EG002驱动板,所以目前好多单逆变结构驱动部分都是用的分离式独立设计驱动小板,引脚定义也几乎大同小异,各种技术原因,万一和供应商闹掰了,芯片缺货难买,涨价太厉害,想换性价比高的驱动板卡,或者自己想钻研一下软件等等,所以首先考虑就是做成一样的架构,替换无忧,升级无忧,多重选择,便捷性大,兼容性好,因此大多民用级单逆变都做成MCU+2110+393+358,甚至加个555。

    2.硬件设计中需注意2110自举电路,自举电容如果硬件技术不自信的就用钽电容,自举电容不易过大,10-47UF之间,根据驱动功率不同微调,大了充电时间长驱动在小占空比时不能完全大开,小了当然驱动能力差,也是不行的,容易烧管呦,低电压测试没问题,电压一旦加到200V以上问题就不来了,还有就是烧管后烧单片机,好多做PWM口三极管互锁电路,二极管反相阻断电路,个人目前考证下来意义不大,烧狠了照样烧单片机;因为用2110本身就没有隔离,高压直接就过来了,电路又是超性价比的,所以此处就不要去毛球次,毕竟都这样了,您还不给它报废期,高抬贵手,学会接受,坦然面对。

    3.软件设计中需注意驱动频率,死区时间,码表点数,驱动频率一般10-24kHz不等,根据所使用的功率器件选择合适的驱动频率,码表点数和驱动频率有关,举例20K驱动频率,码表点数半波就是200个点,10K驱动频率半波就是100个点,码表点数越多,频率越高,输出LC滤波参数越小,输出正弦波的精度越高,失真度越小;当然前提是您的搭配正确的LC参数;

    4.软件设计中死区和码表点数的关系,好多朋友在实际做产品时会发现好多时候正弦波输出波型不那么平滑,过零点畸变有过渡平台,或者管子发热量大,因为码表点数和死区的关系没搞明白;当码表点数在200点时,死区时间可以大点,700NS-1.5US之间;国产管子必须在1US以上,进口的可以稍微小点;不然短路保护过不了;还有一种特殊现象,用低端8位机做设计时,20K驱动频率码表点数很可能是50个点,这个我之前的文章里有说明,低端单片机运算速度限制,PWM定时器要做分频处理,或者重复计数次数,重复计数4次才中断一次,还原出50Hz基波,此种模式死区时间就要小一点,500-800NS之间;高于这个值,波型失真度大,过零点畸变严重,所需的LC参数也要高很多,无形中增加了成本;但时要说明的是,50个点+500ns死区和200点+1us死区,管子承受的工作量基本差不多,因为200个点10MS周期里有200个脉宽,但时它每个脉宽的休息时间长,50个点10MS周期里有50个脉宽,它的休息时间短;你们可以品品,仔细品品!@

    5.最后附上我最近用国产单片机做的正弦波驱动板,供大家欣赏点评,发文章不带点图片,显示不出文案的完整性,欠缺之处还望各位同仁多多批评。

    同是电子工程师,请一定不要吝啬你的赞!

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  • dy-1Hxfjl9U

    LV.1

    09-22 16:00

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    亲你是做逆变器结构开发还是测试的

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  • 偶德枫

    LV.1

    09-22 16:06

    @dy-1Hxfjl9U

    亲你是做逆变器结构开发还是测试的

    亲,是做开发的,自己测试。

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  • Maxpowerstation

    LV.1

    09-23 10:21

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    芯片有资料吗?细聊下

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  • 偶德枫

    LV.1

    09-23 23:11

    @Maxpowerstation

    芯片有资料吗?细聊下

    芯片用的是辉芒微,淘宝有卖的,百度也能搜的到

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  • Maxpowerstation

    LV.1

    09-24 10:07

    @偶德枫

    芯片用的是辉芒微,淘宝有卖的,百度也能搜的到

    啥型号?要软件吧

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  • flashsnow2008

    LV.1

    09-24 11:19

    @

    有个问题请教,这个是单极性还是双极性控制?IR2110/IR2113的SD信号被触发后,会经过一个周期才能重新释放,对于低频桥臂,这个周期是10ms(50Hz),对于冲击类负载(比如冷启动的灯泡),触发了逐波限流,会明显感到交流电压跌了上百ms,这个怎么处理呢?要把冷态的灯泡点亮,就需要能量把灯泡热起来,10ms每次的能量冲击显然会花更长的时间。

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  • 偶德枫

    LV.1

    09-24 13:38

    @flashsnow2008

    有个问题请教,这个是单极性还是双极性控制?IR2110/IR2113的SD信号被触发后,会经过一个周期才能重新释放,对于低频桥臂,这个周期是10ms(50Hz),对于冲击类负载(比如冷启动的灯泡),触发了逐波限流,会明显感到交流电压跌了上百ms,这个怎么处理呢?要把冷态的灯泡点亮,就需要能量把灯泡热起来,10ms每次的能量冲击显然会花更长的时间。

    和单双极性没关系,冷态灯泡也不会触发逐波限流,只有带电机的时候才用到逐波限流,你说的什么一个周期才会恢复,2110没有那么慢,和低频臂也没关系,做好逐波限流出来的波形只是降低幅值,波形类似可控硅调压;逐波限流是设计功率峰值电流的1.4—1.6倍,限流后的输出电压最低不能低于165V,短路保护是5-7倍,常规设计功率密度不会有任何问题,除非你偷工减料,要么带不起,要么保护不住!

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  • 偶德枫

    LV.1

    09-25 00:21

    @flashsnow2008

    有个问题请教,这个是单极性还是双极性控制?IR2110/IR2113的SD信号被触发后,会经过一个周期才能重新释放,对于低频桥臂,这个周期是10ms(50Hz),对于冲击类负载(比如冷启动的灯泡),触发了逐波限流,会明显感到交流电压跌了上百ms,这个怎么处理呢?要把冷态的灯泡点亮,就需要能量把灯泡热起来,10ms每次的能量冲击显然会花更长的时间。

    如果您想做的性价比很高,那你就逐波限流只封锁高频臂好啦,或者加个555定时器,先关高频后关工频,老寿文章里有提到,您可以找找看

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  • dy-9aP1zYJf

    LV.1

    09-25 12:04

    @偶德枫

    和单双极性没关系,冷态灯泡也不会触发逐波限流,只有带电机的时候才用到逐波限流,你说的什么一个周期才会恢复,2110没有那么慢,和低频臂也没关系,做好逐波限流出来的波形只是降低幅值,波形类似可控硅调压;逐波限流是设计功率峰值电流的1.4—1.6倍,限流后的输出电压最低不能低于165V,短路保护是5-7倍,常规设计功率密度不会有任何问题,除非你偷工减料,要么带不起,要么保护不住!

    请教下如果逐波有效,触发不了短路保护吧?如果短路保护触发后系统会如何处理?

    220,1kw逆变,峰值电流算6.4a

    逐波限流1.5倍,限流9.6A

    短路保护5倍,电流50A

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  • 偶德枫

    LV.1

    09-25 19:37

    @dy-9aP1zYJf

    请教下如果逐波有效,触发不了短路保护吧?如果短路保护触发后系统会如何处理?

    220,1kw逆变,峰值电流算6.4a

    逐波限流1.5倍,限流9.6A

    短路保护5倍,电流50A

    逐波限流速度要慢,短路保护速度要快,两个速度一样,逐波限流了,永远也检测不到短路信号!

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