正弦波逆变器原理图
- 格式:docx
- 大小:51.46 KB
- 文档页数:2
产品应用笔记:用BC5016/BC6016构成的纯正弦波逆变器Rev:5060A0601一.逆变器简述在很多场合,正弦波逆变器的作用是肯定的,如野外作业、车载电源、太阳能和风力发电、停电应急等。
虽然,相当部分的交流负载可改由方波逆变器供给电源,例如电阻性的白炽灯泡。
但是,对于电感性负载(如交流电机),方波逆变器就显得有点力不从心。
究其原因,由于方波的高次谐波成分非常丰富,使它的波形前沿和后沿比较陡峭,正向峰值到负向峰值几乎在同时产生,而电感性负载存在静止惯性而使磁化速度跟不上方波到达峰值的速度,这样,对负载和逆变器本身造成剧烈的不稳定影响。
由于方波逆变器与正弦波逆变器均输出真有效值相等的电压,但它们的峰值电压却相差甚远,对于某些电容性负载(如开关电源、电子节能灯),均是先将正弦交流电压有效值整流滤波后,得到1.414U的峰值电压,再供给后续电路使用,而方波交流电压的有效值在整流滤波后,得到的峰值仍为其有效值。
如220V的正弦交流电压值整流滤波后得到311.08V的峰值电压,而220V的方波交流电压整流滤波后仍为220V。
一支普通的节能灯在220V的方波交流电压下燃点其功率约等于在155.6V 的正弦交流电压下燃点的功率。
同时,方波逆变器的负载能力差,仅为额定负载的40-60%,如所带的负载过大,方波电流中包含的高次谐波成分将使流入负载中的容性电流增大,严重时会损坏负载的电源滤波电容。
针对上述缺点,近年来出现了准正弦波(或称改良方波、修正正弦波、模拟正弦波等等)逆变器,其输出波形从正向最大值到负向最大值之间有一个时间间隔,使用效果有所改善,但准正弦波的波形仍然是由折线组成,属于方波范畴,连续性不好。
纯正弦波逆变器的兼容性是最好的,因为正弦波逆变器输出的是同我们日常使用的电网一样的正弦波交流电,多数的负载均按照其特性而设计的。
实现正弦波逆变可通过两种方法:一种是先调制后升压,另一种是先升压后调制。
图1和图2显示了这两种电路拓扑。
正弦波逆变器原理图
以下是一份正弦波逆变器的原理图:
- 输入电源(DC):这是一个直流电源,通常是一个电池或直流电源。
- 开关:这是一个用来控制电流流动方向的开关,比如MOSFET或IGBT。
- 电感:这是用来储存电能的元件,通过控制开关的开关时间
和频率来产生正弦波形。
- 输出变压器:这是用来将输入电压转换为输出电压的设备,
通过将输入直流电压转化为交流电压。
- 输出电路:这是用来接驳逆变器的输出电流负载,比如电灯、电机等。
- 控制电路:这是用来控制开关的开关时间和频率的电路,一
般通过反馈机制来保持输出电压稳定。
- 滤波电路:这是用来滤除高频噪声的电路,以保证输出电压
的纯正弦波形。
- 保护电路:这是用来保护逆变器的电路,比如过流保护、过
压保护、短路保护等。
【DIY第二期】新做的3000W纯正弦波逆变器-已公布全部资料-步步解析原理【DIY第二期】新做的3000W纯正弦波逆变器,已公布全部资料,步步解析原理【DIY第二期】新做的3000W纯正弦波逆变器,已公布全部资料,步步解析原理前些时间做了几台了,朋友都拿去用了,说还不错,今天上图大家看一下标称功率3000W持续功率;2800W峰值功率6000W 2S;300次开机短路,200次短路开机过载保护3200W 3S短路立即保护,电池过压/欠压保护齐全!!!!前级16管MOS,后级四个50N50整机半成品重4KG看到贴子有这么长了,作为逆变器余业玩家的我甚是感到高兴,时到五一了,也有了点时间打打字了,刚好也马上到了本其DIY结束的时间了,为了方便大家学习和交流,我在这里浅要的说下此款逆变器的设计过程和原理图的局部浅析,小弟专业不精,有说不对的地方请各位高手前辈拍砖!进入正题。
一、此款逆变器的基本情况(架构,组成)总括的说,这是一款24V逆变器,这款逆变器由三个部分组成,1、前级驱动板;2、后级驱动板;3、功率主板。
1、前级驱动板上主要是由三个小部分组成,一个辅助电源部分,一个部分是PWM驱动,第三个部分是保护部分;2、后级驱动板主要由三个部分组成,一个是SPWM 信号的产生(单片机完成)部分,一个是硬件RC死区时间设置部分;再一个就是IR2110的驱动部分。
3、功率主板主要由四个部分组成,一个是前级升压及整流滤波,第二个是后级H全桥正弦变换部分,第三个是稳压反馈部分;第四个是LC滤波部分二、电路结构及原理分析1、前级驱动板A、辅助电源电路的功能就是将功24V的电池电压降到13-15V左右然后再经过LM7812稳成12V后供给整机电路的控制部分供电,先上图:在这个电路中,BT 输入电压范围可以达到15-36V,而输出稳定在12V.Q1也可以用P 型的MOS 管,适当的选取不同型号的P管可以将电压做到60V左右。
ELECTRONIC GIANT EGS001 用户手册纯正弦波逆变器驱动板EG8010 芯片测试板旺旺 :qq453046836 电话:15825241006 QQ:453046836 答案666EGS001正弦波逆变器驱动板用户手册V1.2版本更新:V1.1:针脚定义中,将1HO、1LO和VS1的定义更改为右桥臂,将2HO、2LO和VS2的定义更改为左桥臂。
V1.2:更新原理图中短路保护电路。
1. 描述EGS001是一款专门用于单相纯正弦波逆变器的驱动板。
采用单相纯正弦波逆变器专用芯片EG8010为控制芯片,驱动芯片采用IR2110S。
驱动板上集成了电压、电流、温度保护功能,LED告警显示功能及风扇控制功能,并可通过跳线设置50/60Hz输出,软启动功能及死区大小。
EG8010是一款数字化的、功能很完善的自带死区控制的纯正弦波逆变发生器芯片,应用于DC-DC-AC两级功率变换架构或DC-AC单级工频变压器升压变换架构,外接12MHz晶体振荡器,能实现高精度、失真和谐波都很小的纯正弦波50Hz或60Hz逆变器专用芯片。
该芯片采用CMOS工艺,内部集成SPWM正弦发生器、死区时间控制电路、幅度因子乘法器、软启动电路、保护电路、RS232串行通讯接口和12832串行液晶驱动模块等功能。
2. 电路原理图EGS001驱动板原理图220V输出220V输出图2‐1. EGS001纯正弦波逆变器驱动板电路原理图3. 针脚及跳线3.1 EGS001正视图图3‐1. EGS001驱动板针脚定义3.2 针脚描述针脚序号针脚名称I/O描述1 IFB I 输出电流反馈输入端,引脚输入电压大于0.5V 时过流保护2 GND GND 接地端3 1LO O 右桥臂下管驱动门极输出4 GND GND 接地端5 VS1 O 右桥臂上下功率MOS 管中心点输出6 1HO O 右桥臂上管驱动门极输出7 GND GND 接地端8 2LO O 左桥臂下管驱动门极输出 9 VS2 O 左桥臂上下功率MOS 管中心点输出 10 2HO O 左桥臂上管驱动门极输出 11 GND GND 接地端12 +12V +12V +12V 电源电压输入,输入电压范围: 10V~15V 13 GND GND接地端 14 +5V +5V +5V 电源电压输入15 VFB I 输出电压反馈输入端,具体功能及电路请参照EG8010芯片手册17. FANCTR16. TFB15. VFB14. +5V13. GND12. +12V11. GND10. 2HO9. VS28. 2LO7. GND6. 1HO5. VS14. GND3. 1LO2. GND1. IFB16 TFB I 温度反馈输入端,引脚输入电压大于4.3V 时过热保护17 FANCTR O外接风扇控制,当T FB 引脚检测到温度高于45℃时,输出高电平“1”使风扇运行,运行后温度低于40℃时,输出低电平“0”使风扇停止工作3.3 跳线设置序号跳线名称标号设置说明JP1当JP1短路时,选择60Hz 输出 1 FRQSEL0JP5 当JP5短路时,选择50Hz 输出 JP2当JP2短路时,使能3秒软启动功能 2 SSTJP6 当JP6短路时,关闭软启动功能JP33 DT0JP7 JP44 DT1JP8当JP7和JP8同时短路时:死区时间为300ns 当JP3和JP8同时短路时:死区时间为500ns 当JP4和JP7同时短路时:死区时间为1.0us 当JP3和JP4同时短路时:死区时间为1.5us出厂时驱动板跳线默认设置为JP5、JP2、JP7、JP8短路,对应功能为50Hz 、3S 软启动、死区时间300nS ,用户可根据自己需求更改。
1000W正弦波逆变器制作过程详解
作者:老寿
电路图献上!!
这个机器,输入电压是直流是12V,也可以是24V,12V时我的目标是800W,力争1000W,整体结构是学习了钟工的3000W机器.具体电路图请参考:1000W正弦波逆变器(直流12V转交流220V)电路图
也是下面一个大散热板,上面是一块和散热板一样大小的功率主板,长228MM,宽140MM。
升压部分的4个功率管,H桥的4个功率管及4个TO220封装的快速二极管直接拧在散热板;DC-DC升压电路的驱动板和SPWM的驱动板直插在功率主板上。
:
因为电流较大,所以用了三对6平方的软线直接焊在功率板上
如上图:在板子上预留了一个储能电感的位置,一般情况用准开环,不装储能电感,就直接搭通,如果要用闭环稳压,就可以在这个位置装一个EC35的电感
上图红色的东西,是一个0.6W的取样变压器,如果用差分取样,这个位置可以装二个200K 的降压电阻,取样变压器的左边,一个小变压器样子的是预留的电流互感器的位置,这次因为不用电流反馈,所以没有装互感器,PCB下面直接搭通。
业余手工猛料打造24V3000W高频正弦波逆变器有段时间没搞机子了,最近手有点“痒”,却又无奈业余搞条件有限,很多东西都搞不漂亮,比如这次的变压器,凡立水有点稠,也没稀释剂,泡好凡立水了,也没烤箱烤干,只好放在锅里烤,呵呵.先讲变压器吧,24V3000W,为了减少安装高度,加强散热,前级MOS均流没有用一个EE70而用了4个EC42-20,PC40材质的,为了每个上到750W,采用了约35KHZ的频率,初级4T+4T,用0.8mm的线9根并绕,次级16T用0.8mm的线4根并绕.4个EC42初级并联,次级串联,因为初级电流太大没用骨架引脚,铜线直接焊在PCB上.功率PCB:预留了一个前级闭环控制的EC42-20做整流后的电感,实际用的开环,没装.办法一:加焊扁铜;办法二:在下图标示处焊4组电池线,在接线柱上会合: 功率板原理图:3000W的功率,除了效率要高,要强制风冷,散热片也很重要,用了一整块和功率板差不多大的散热片,所有前后级的功率管和整流管都装在上面,重约1.5KG.功率管,前级用的是IRFP2907,8只,原装进口管.后级功率管4只FQL40N50,仙童40A500V的管子:前后级驱动板:由于采用了单片机控制后级所以做的比较简单,元件较少,也用的单面板.前级驱动板原理图:后级驱动板原理图:此图大部分参考了wwwjjwww大师的原理图,并做了一些改进,主要是为了大家便于使用wwwjjwww大师公布的程序.关于源程序,不愿意自己编的可使用wwwjjwww或z760622大师改过的: /topic/111661/topic/444342几点说明:1.这套方案支持输入电池12/24/36/48V,12V时装34063升压的辅助电源,24、36、48V装分立元件降压的辅助电源;。
这个机器,BT是12V,也可以是24V,12V时我的目标是800W,力争1000W,整体结构是学习了钟工的3000W机器,也是下面一个大散热板,上面是一块和散热板一样大小的功率主板,长228MM,宽140MM。
升压部分的4个功率管,H桥的4个功率管及4个TO220封装的快速二极管直接拧在散热板;DC-DC升压电路的驱动板和SPWM的驱动板直插在功率主板上。
因为电流较大,所以用了三对6平方的软线直接焊在功率板上:吸取了以前的教训:以前因为PCB设计得不好,打了很多样,花了很多冤枉钱,常常是PCB打样回来了,装了一片就发现了问题,其它的板子就这样废弃了。
所以这次画PCB时,我充分考虑到板子的灵活性,尽可能一板多用,这样可以省下不少钱,哈哈。
如上图:在板子上预留了一个储能电感的位置,一般情况用准开环,不装储能电感,就直接搭通,如果要用闭环稳压,就可以在这个位置装一个EC35的电感。
上图红色的东西,是一个0.6W的取样变压器,如果用差分取样,这个位置可以装二个200K的降压电阻,取样变压器的左边,一个小变压器样子的是预留的电流互感器的位置,这次因为不用电流反馈,所以没有装互感器,PCB下面直接搭通。
上面是SPWM驱动板的接口,4个圆孔下面是装H桥的4个大功率管,那个白色的东西是0.1R电流取样电阻。
二个直径40的铁硅铝磁绕的滤波电感,是用1.18的线每个绕90圈,电感量约1MH,磁环初始导磁率为90。
上图是DC-DC升压电路的驱动板,用的是KA3525。
这次共装了二板这样的板,一块频率是27K,用于普通变压器驱动,还有一块是16K,想试试非晶磁环做变压器效果。
这是SPWM驱动板的PCB,本方案用的是张工提供的单片机SPWM芯片TDS2285,输出部分还是用250光藕进行驱动,因为这样比较可靠。
也是为了可靠起见,这次二个上管没有用自举供电,而是老老实实地用了三组隔离电源对光藕进行供电。
因为上面的小变压器在打样,还没有回来,所以这块板子还没有装好。
逆变器电路图介绍(TL494555作逆变器纯正弦波逆变器电路)逆变器电路图—最简单12v变220v逆变器以下是一款较为容易制作的逆变器电路图,可以将12V直流电源电压逆变为220V市电电压,电路由BG2和BG3组成的多谐振荡器推动,再通过BG1和BG4驱动,来控制BG6和BG7工作。
其中振荡电路由BG5与DW组的稳压电源供电,这样可以使输出频率比较稳定。
在制作时,变压器可选有常用双12V输出的市电变压器。
可根据需要,选择适当的12V蓄电池容量。
逆变器电路图—TL494逆变器电路TL494芯片400W逆变器电路图变压器功率为400VA,铁芯采用45&TImes;60mm2的硅钢片。
初级绕组采用直径1.2mm的漆包线,两根并绕2&TImes;20匝。
次级取样绕组采用0.41mm漆包线绕36匝,中心抽头。
次级绕组按230V 计算,采用0.8mm漆包线绕400匝。
开关管VT4~VT6可用60V/30A任何型号的N沟道MOS FET管代替。
VD7可用1N400X系列普通二极管。
该电路几乎不经调试即可正常工作。
当C9正极端电压为12V时,R1可在3.6~4.7kΩ之间选择,或用10kΩ电位器调整,使输出电压为额定值。
如将此逆变器输出功率增大为近600W,为了避免初级电流过大,增大电阻性损耗,宜将蓄电池改用24V,开关管可选用VDS为100V的大电流MOS FET管。
需注意的是,宁可选用多管并联,而不选用单只IDS大于50A的开关管,其原因是:一则价格较高,二则驱动太困难。
建议选用100V/32A的2SK564,或选用三只2SK906并联应用。
同时,变压器铁芯截面需达到50cm2,按普通电源变压器计算方式算出匝数和线径,或者采用废UPS-600中变压器代用。
如为电冰箱、电风扇供电,请勿忘记加入LC低通滤波器。
利用TL494组成的400W大功率稳压逆变器电路。
它激式变换部分采用TL494,VT1、VT2、VD3、VD4构成灌电流驱动电路,驱动两路各两只60V/30A的MOS FET开关管。
纯正弦波逆变器电路图大全(数字式/自举电容/光耦隔离反馈电路图详解)纯正弦波逆变器电路图(一)基于高性能全数字式正弦波逆变电源的设计方案逆变电源硬件结构如图2所示。
主要包括直流推挽升压电路、正弦逆变电路、输出滤波电路、驱动电路、采样电路、主控制器和点阵液晶构成。
其中,直流升压部分将输入电压升高至输出正弦交流电的峰值以上的母线直流电压,正弦逆变部分将母线直流电压逆变后经输出滤波电路得到正弦式交流电,采样电路则对母线电压、母线电流、输出电压、输出电流、输入电压进行采样,以实现短路保护、过压欠压保护、过流保护、闭环稳压等功能。
驱动电路的功能是将驱动信号的逻辑电平进行匹配放大,以满足驱动功率管的要求。
控制电路的功能是产生驱动信号,并对采样信号进行处理,以实现复杂的系统功能。
点阵液晶的功能是显示系统工作信息,如果输出电压、电流以及保护信息等。
1)主控制器主控制器选用STM32F103VE增强型单片机,STM32系列单片机是意法半导体公司专门为高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用设计的产品。
此单片机采用哈佛结构,使处理器可以同时进行取址和数据读写操作,处理器的性能高达1.25 MIPS/MHz.支持单周期硬件乘除法,最高时钟频率72 M,最大可达512 kB片上Flash及64 kB片上RAM.同时具有多达30路PWM及3个12位精度的ADC等众多适合做逆变及电机驱动的外设。
在本系统中用于产生PWM、SPWM驱动信号,并对采样信号进行处理,以完成稳压反馈及保护功能,并驱动点阵液晶显示系统信息。
考虑实际的功率管及驱动芯片的速度,升压PWM波的频率为20 kHz,逆变SPWM波的频率为18 kHz.根据调制方法的不同,SPWM驱动信号形式可以分为:双极性、单极性和单极性倍频。
由于双极性调制失真度小,故本设计中SPWM 采用双极性驱动方式。
2)点阵液晶选用LPH7366型点阵液晶,具有超低功耗的特点。
用于显示系统当前的工作状态,如输出电压、输出电流、输入电压等信息。
正弦波逆变器原理图,有方波输出和正弦波输出的。
方波输出的逆变器效率高,但对于都是为正弦波电源设计的电器来说,使用总是不放心,虽然可以适用于许多电器,但部分电器就不适用,或用起来电器的指标会变化。
正弦波输出的逆变器就没有这方面的缺点,却存在效率低的缺点。
为此笔者设计了一款高效率正弦波逆变器,其电路如图1。
该电路用12V电池供电。
先用一片倍压模块倍压为运放供电。
可选取ICL7660或MAX1044。
运放
1产生50Hz正弦波作为基准信号。
运放2作为反相器。
运放3和运放4作为迟滞比较器。
其实
运放3和开关管1构成的是比例开关电源。
运放4和开关管2也同样。
它的开关频率不稳定。
在
运放1输出信号为正相时,运放3和开关管工作。
这时运放2输出的是负相。
这时运放4的正输
入端的电位(恒为0)总比负输入端的电位高,所以运放4输出恒为1,开关管关闭。
在运放1
输出为负相时,则相反。
这就实现了两开关管交替工作。
下面论述一下开关管是怎么工作的。
当基准信号比检测信号,也即是运放3或4的负输入端的信
号比正输入端的信号高一微小值时,比较器输出0,开关管开,随之检测信号迅速提高,当检测
信号比基准信号高一微小值时,比较器输出1,开关管关。
这里要注意的是,在电路翻转时比较
器有个正反馈过程,这是迟滞比较器的特点。
比如说在基准信号比检测信号低的前提下,随着它
们的差值不断地靠近,在它们相等的瞬间,基准信号马上比检测信号高出一定值。
这个“一定值”
影响开关频率。
它越大频率越低。
这里选它为0.1~0.2V。
C3,C4的作用是为了让频率较高的开关续流电流通过,而对频率较低的50Hz信号产生较大的阻
抗。
C5由公式:50= 算出。
L一般为70H,制作时最好测一下。
这样C为0.15μ左右。
R4与
R3的比值要严格等于0.5,大了波形失真明显,小了不能起振,但是宁可大一些,不可小。
开关管的最大电流为:I==25A 。
这里较详细的讨论一下L1,L2的选值。
把负载电等效回变压器的输入端,其电路为图2。
考虑到开关频率比50Hz大得多,在开关从开到关的过程,可以把变压器的电压看成是不变的。
则电源通过L输出的能量为:W=∫Uccdt=t
忽略一切不理想损耗,此能量应等于负载消耗能量。
上式的平均功率为:P==t
我们希望在Ucc-U接近于某一小值时,电池能以较高的开关频率并符合要求地向变压器供电。
这个“某一小值”这里取0.5V,频率取5kHz。
当Ucc-U<0.5V,开关管将较长时间开着(这是相对来说的)。
如果需要这个电源的最大输出功率为150W,那么负载电阻为322.7Ω,折算到变压器输入端为:0.48 Ω。
∴负载此时的瞬时功率为:P==276W
∴P=×=276
∴L=2.2μH
可以看出L值很小,对开关管不利,并且输出有削峰。
制作时可以增加L值,但最大输出功率会减少。
解决这一问题的最好方法是,用16V电源供电,还用8.5V变压器(峰值为12V),和峰值为12V的基准信号,但这时的电路需要改动,这里就不讨论了。