更新：發布主板原理圖，見貼尾。

聲明：本人現在來電源網時間越來越少，某些人總有一些道理去擠兌，本人對一些沒有實質性的交流和建議，會直接無視，要吵架請移步，俺怕了。

最近一段時間，我都在做一款一體機，這個一體機就是光伏逆變一體機，

說是單純的一體機，其實他還包含了UPS功能，但是還不和UPS類似，他具有UPS另外一個沒有的功能就是逆變和市電可選優先供電的功能，因為這個功能在綠色新能源上有著非常實用的用途，他是可以相互切換的一種機制，大大提高了光伏發電的利用率。

為了實現最簡單與可靠的設計，花了2個月做調試，現在最新款的樣機已經出來了，期間的調試工作耗費我的大多數時間，每天基本上都是在修改代碼，將它做到最優化。

和大家說說這個東西的一些特點：

1，  這個設計是基于單片機來做的，這是我第一次用單片機完成這個非常功能模塊的復雜代碼，也是第一次用單片機在逆變上做出這個東西。

2，  這個設計的電路相對簡潔，因為我喜歡簡單的硬件，然后用軟件來實現硬件的擴展，升級功能，只要在代碼上完成即可。

3，  這個基本上無需調試即可，只有一處，就是輸出電壓可以通過一個電位器設置為想要的輸出電壓。

4，  市電切換是用2個繼電器和逆變輸出同步切換的。

5，  為了安全，采用輸入輸出全隔離設計，修正了在極低負載的時候，輸出電壓不穩定的情況，而且可以保證在極低的負載下運行非常穩定。

6，  這次專門針對IGBT驅動做了優化，因為后面H橋我現在弄成了IGBT，沒有用MOSFET了。

7，  濾除了討厭的EMI問題，在一些特定負載下，不用擔心EMI的傳導，因為我聽說有的逆變器連抽水馬桶幾W的功率的東西都帶不了。

8，  短路保護是采用軟件實現，短路后，會自動加在沖擊功率的保護程序，如果超過此階段，會關閉逆變器，并且會在5S后自動重啟輸出，如果短路一直存在，會一直保護下去，這樣可以兼顧最低的短路功耗和故障消失后的自動恢復。

9，  為了保證切換的安全和切換時間短的特性，采用鎖相市電的方式，先同步跟蹤市電相位，然后等它與逆變器的相位一致的時候，會將2著同步鎖定，鎖相的頻率范圍是45-55HZ。然后逆變器的輸出頻率受電網頻率控制，當電網脫離這個頻率范圍時，會自動運行芯片內的基準50HZ 頻率，此時將會失鎖，等待頻率正常后，會自動鎖定。

10，             加入MPPT光伏充電，最大限度發揮太陽能板的輸出。

11，             附帶專屬LCD屏幕，這個屏幕是開模搞的，看著還是非常舒服的。

12，             市電，逆變優先供電，設置是在LCD屏幕上的一鍵設置，LCD會顯示此時對應的設置狀態，和實際是市電還是逆變的輸出。

13，             過流，過溫，溫控風扇，過壓，欠壓等保護都是軟件實現，并且所有保護狀態都會在LCD上以中文方式出現，這樣發生保護后，可以從LCD上看到，到底是什么保護。可選的LCD的報警發聲裝置，和故障狀態的燈光閃爍。

這個機器的不足之處：

世界上沒有完美的東西，雖然我喜歡完美，可我也只是一個技術并不高的人，所以做出來的東西和我想像的還是有區別，所以它也是有缺點的；

1，  升壓部分不是軟開關，這點是我最頭痛的，雖然現在效率可以到93%,以上，但是算下來前級發熱還是很大的，這一點估計是最難解決的，因為要實現這個地方，可能需要動用傳說中的LLC電路做軟開關才可以的。

2，  受限于MPPT的復雜性，此機器上的MPPT效果沒有我的單獨的MPPT成品效果那么好，因為CPU干的事情太多了，實時性有非常大的折扣，這也是沒有辦法的，CPU資源用盡了，關鍵是CPU速度太低，只有5個MIPS，后續我非常想用STM8的20MIPS的CPU干這個事情，而且芯片內有硬件乘法器，做算法的時候應該可以發揮非常高的效能了。

3，  市電掉電的問題還是存在，這樣會影響它的切換速度，這個問題也是CPU引起的，因為CPU速度太慢，采樣市電交流電，需要正負半周都要通過ADC采樣并且實時計算出來，所以這是一個非常麻煩的事情。有可行的解決方案，但是最終還得換芯片，這一點沒有辦法了。

4，  IGBT的脆弱性再一次被顯現，這個東西要做好，真的是太難了，在復雜的運行環境中，出會很多問題，并不是在實驗室內通過多少次短路即可。在強電場環境中，IGBT比MOSFET表現出更加容易失效的特性，只需要通過更好的走線方式和一些相關的電磁屏蔽解決。

下面的是照片：照片不多，也可以看出一個大概，等時機充裕，我會陸續補上高清照片。

主板照片：

控制板照片：正面；

背面；

LCD

下面的是測試波形照片，和市電切換的照片，稍后補上，先吃飯去：

先看看我這邊的市電波形，可以看到波形失真很厲害，

注：以下所有波形都是帶載1KW的情況下測試的。

再看看逆變器輸出的波形圖：

切換的波形來了，下面這個是市電切換到逆變的波形圖，下面是我用示波器存儲的：

看看細節的波形圖，可以看到切換的時間很短，在波形上只看到一點點毛刺出來。

再次看看逆變轉入市電的過程，同樣是用示波器存儲一段波形，然后展開細節：

再看看切換瞬間的細節照片。

以上是所有切換的波形圖，切換時間已經可以達到我的要求，因為有了和市電同步鎖相的功能，所有可以弄到非常安全的切換。忘記了還需要弄個逆變和市電的鎖相的波形出來才對，明天有時間抓個。

發布主板原理圖：

主板電路圖