防孤島簡單有效技術(shù)探討

OUT1/OUT2接市電端口，且以220V/50HZ為例，發(fā)表自己的心得，以圖會友，有不到之處望高人指點或一同探討！

這是利用電網(wǎng)電壓做自舉驅(qū)動的全橋逆變電路，當(dāng)電網(wǎng)斷電時，橋路便截止，逆變器無輸出，以保障電網(wǎng)檢修人員的安全。

設(shè)OUT1端為L線，在首個正半周期間，Q1,RF1,RF2,RF3全截止，Q2,RF4導(dǎo)通，詳解如下：

OUT1端為正半周時，一路電壓通過ZD1鉗位使RF1截止；

通過D7鉗位使Q1截止；通過D6,R22,R33,D9對C3(為自舉升壓電容)充電；

通過R14使Q2導(dǎo)通，使RF3截止；一路通過R32,R31,R28使RF4導(dǎo)通；RF2處于0電位故也截止。雖然RF4導(dǎo)通了，但全橋無回路故無電流輸出。

此過程為C3的蓄能過程，為下半周RF3的開通做好準(zhǔn)備。

OUT1端為負半周時，OUT2為相對高電位，此時C3兩端存在電壓差(設(shè)計在12V或15V左右,由穩(wěn)壓二極決定)，不管OUT2端的電位如何之高，C3的上端總高于C3的下端，

即RF3的柵極電壓高于源極電壓，由于D10鉗位，Q2截止，C3經(jīng)R13,RF3放電，使RF3導(dǎo)通；

同時經(jīng)D11,R33,R22,D8對C2充電，再經(jīng)R7使Q1導(dǎo)通，使RF1截止；

另一路經(jīng)R23,R24,R25使RF2導(dǎo)通，因為此時RF2源極的電位等同于負半周電位，由源漏極的阻尼二極鉗位；RF4的源柵極電位也幾乎持平故也截止。

此過程中VBUS電壓經(jīng)RF3,負載(電網(wǎng)),RF2形成回路，故有電流輸出，同時對C2的充電將為RF1的導(dǎo)通做好準(zhǔn)備。

RF1與RF4的導(dǎo)通過程如同上述，周而復(fù)始，不斷地為負載(電網(wǎng))提供電流。

全部回復(fù)(51)

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lizlk

2013-07-28 00:48

非常精辟與到位，沒有想到梅工是隱藏的高手啊，對這個電路理解入木三分，我一直不明白這個原理是什么。這個電路是國內(nèi)N多在生產(chǎn)的微型逆變的成熟電路，第一次有人這么透徹的分析！

當(dāng)日我和黃工在討論這個問題，我才看到這個東西全部，后面我在想，我用一片MCU就可以完成鎖相并且做MPPT的高效追蹤，并且輸出雙極性的SPWM波推動推挽電路升壓，后面的只要套上這個電路，基本就完成這個功能了，這樣做出來成本應(yīng)該極低極低的。

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墻角梅香

LV.5

2013-07-28 09:02

@lizlk

非常精辟與到位，沒有想到梅工是隱藏的高手啊，對這個電路理解入木三分，我一直不明白這個原理是什么。這個電路是國內(nèi)N多在生產(chǎn)的微型逆變的成熟電路，第一次有人這么透徹的分析！當(dāng)日我和黃工在討論這個問題，我才看到這個東西全部，后面我在想，我用一片MCU就可以完成鎖相并且做MPPT的高效追蹤，并且輸出雙極性的SPWM波推動推挽電路升壓，后面的只要套上這個電路，基本就完成這個功能了，這樣做出來成本應(yīng)該極低極低的。

是啊，及為簡單有效的方案，在此拋磚引玉，望結(jié)識更多的朋友一起交流，共同進步！

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hnzkwz

LV.7

2013-07-28 10:17

@墻角梅香

是啊，及為簡單有效的方案，在此拋磚引玉，望結(jié)識更多的朋友一起交流，共同進步！

一直疑問這個電路能實現(xiàn)并網(wǎng)嗎？還有就是并網(wǎng)電流如何控制？還請大師指點一二

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墻角梅香

LV.5

2013-07-28 10:51

@hnzkwz

一直疑問這個電路能實現(xiàn)并網(wǎng)嗎？還有就是并網(wǎng)電流如何控制？還請大師指點一二[圖片]

這個要從前級逆變講起，后面有空時我會發(fā)貼敬請關(guān)注和探討。

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hnzkwz

LV.7

2013-07-28 11:06

@墻角梅香

這個要從前級逆變講起，后面有空時我會發(fā)貼敬請關(guān)注和探討。

剛剛分析了好久，在我看來，這個H橋只能實現(xiàn)自動換向，并不能實現(xiàn)正弦調(diào)制，就算并網(wǎng)也只是個方波吧，難道還有玄機？期待大師解密

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墻角梅香

LV.5

2013-07-28 11:32

@hnzkwz

剛剛分析了好久，在我看來，這個H橋只能實現(xiàn)自動換向，并不能實現(xiàn)正弦調(diào)制，就算并網(wǎng)也只是個方波吧，難道還有玄機？期待大師解密[圖片]

此部分只做開關(guān)切換，同時保障具有防孤島功能，調(diào)制在前級部分。

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hnzkwz

LV.7

2013-07-28 12:10

@墻角梅香

此部分只做開關(guān)切換，同時保障具有防孤島功能，調(diào)制在前級部分。

前級調(diào)制后母線電壓就是饅頭波，多謝大師指點，突然明白了許多

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墻角梅香

LV.5

2013-07-28 12:17

@hnzkwz

前級調(diào)制后母線電壓就是饅頭波，多謝大師指點，突然明白了許多[圖片]

呵呵，悟性挺高的嘛！

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xxh2003

LV.4

2013-07-28 12:49

@墻角梅香

是啊，及為簡單有效的方案，在此拋磚引玉，望結(jié)識更多的朋友一起交流，共同進步！

http://bbs.dianyuan.com/topic/732621

這個貼也有這個電路圖的。

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墻角梅香

LV.5

2013-07-28 13:38

@xxh2003

http://bbs.dianyuan.com/topic/732621 這個貼也有這個電路圖的。

看到了，是同一種方案，只是那圖畫得不明朗。

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wwangjian

LV.4

2013-07-29 09:26

@墻角梅香

是啊，及為簡單有效的方案，在此拋磚引玉，望結(jié)識更多的朋友一起交流，共同進步！

梅工，很好的方案

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墻角梅香

LV.5

2013-07-29 10:20

@wwangjian

梅工，很好的方案

只可惜這是老外搞出來的，我們只是研究而已。

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天堂水

LV.5

2013-07-29 15:31

@墻角梅香

只可惜這是老外搞出來的，我們只是研究而已。

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wwangjian

LV.4

2013-07-30 08:38

@墻角梅香

只可惜這是老外搞出來的，我們只是研究而已。

頂你，希望你給我們菜鳥講講

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老礦石

LV.7

2013-07-30 09:00

@墻角梅香

是啊，及為簡單有效的方案，在此拋磚引玉，望結(jié)識更多的朋友一起交流，共同進步！

確實是好東西！我也研究過這個電路，沒有梅香研究的徹底，詳細！

學(xué)習(xí)了！

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zhusiheng218

LV.5

2013-07-30 10:25

@老礦石

確實是好東西！我也研究過這個電路，沒有梅香研究的徹底，詳細！學(xué)習(xí)了！

這圖的確好，還是有點看不懂，請教梅工，圖中C1，C4你沒有提到，起的作用是什么

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賀赫無名

LV.9

2013-07-30 16:33

@墻角梅香

只可惜這是老外搞出來的，我們只是研究而已。

圖經(jīng)大師講解我看懂了。。。。我很喜歡收藏這種經(jīng)典應(yīng)用的小電路。。。

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賀赫無名

LV.9

2013-07-30 16:35

@zhusiheng218

這圖的確好，還是有點看不懂，請教梅工，圖中C1，C4你沒有提到，起的作用是什么

抗干擾的吧

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賀赫無名

LV.9

2013-07-30 16:41

@墻角梅香

只可惜這是老外搞出來的，我們只是研究而已。

大師，我想弱弱地問一句：前級的PWM是不是通過直接拉低四個場管的GS電壓來作PWM調(diào)制的呢？？也就是說只控制它截止時間，不控制它導(dǎo)通時間？？

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墻角梅香

LV.5

2013-07-30 17:00

@賀赫無名

抗干擾的吧[圖片]

說得對，電流的慣性，會使三極超前導(dǎo)通或產(chǎn)生誤動作；

就像停水了你的水龍頭沒有關(guān)上，當(dāng)來水時，水還未到達水龍頭，只聽見水龍頭中“咔咔”作響。

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墻角梅香

LV.5

2013-07-30 17:20

@賀赫無名

稱不上大師，比我高深的人都隱藏著呢！

頻率是固定的，只要控制導(dǎo)通時間，也就控制了它的截止時間，

PWM脈寬調(diào)制，調(diào)制的就是它的導(dǎo)通時間或?qū)挾取?/p>

50HZ的半個周期為10mS，若半個周期＝1個饅頭，那么這個饅頭的長度(假設(shè)用時間長度來表示物理長度)為10mS，即100HZ；

PWM為高頻信號，通常在30KHZ及以上，假設(shè)前級調(diào)制頻率為30KHZ，就相當(dāng)于在這個饅頭上切了300刀；

LC濾波電感和電容相當(dāng)于針和線，把這刀口縫合了起來，使得輸出的紋波非常小。

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zhusiheng218

LV.5

2013-07-30 17:30

梅工，還有點看不懂，麻煩你再說說“由于D10鉗位，Q2截止”，這個Q2是如何截止，RF1通過C3放電導(dǎo)通，哪Q2也是C3放電導(dǎo)通的啊

回復(fù)

墻角梅香

LV.5

2013-07-30 17:41

@老礦石

確實是好東西！我也研究過這個電路，沒有梅香研究的徹底，詳細！學(xué)習(xí)了！

回復(fù)

墻角梅香

LV.5

2013-07-30 17:42

@老礦石

確實是好東西！我也研究過這個電路，沒有梅香研究的徹底，詳細！學(xué)習(xí)了！

呵呵，謙虛了！

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墻角梅香

LV.5

2013-07-30 17:58

@zhusiheng218

梅工，還有點看不懂，麻煩你再說說“由于D10鉗位，Q2截止”，這個Q2是如何截止，RF1通過C3放電導(dǎo)通，哪Q2也是C3放電導(dǎo)通的啊

應(yīng)該是RF3通過C3放電，

Q2若換成MOS管，可以導(dǎo)通，MOSFET為電壓型控制，

三極管為電流型控制，C3兩端的自舉電壓是固定的，由穩(wěn)壓二極管決定的，

Q2基極的限流電阻R14設(shè)置得比較大，不足以讓12V或15V的電壓來驅(qū)動它,

而電網(wǎng)電壓峰值處是12V的20倍以上，能提供Q2的導(dǎo)通電流。

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wwangjian

LV.4

2013-07-30 21:10

@墻角梅香

稱不上大師，比我高深的人都隱藏著呢！頻率是固定的，只要控制導(dǎo)通時間，也就控制了它的截止時間，PWM脈寬調(diào)制，調(diào)制的就是它的導(dǎo)通時間或?qū)挾取?0HZ的半個周期為10mS，若半個周期＝1個饅頭，那么這個饅頭的長度(假設(shè)用時間長度來表示物理長度)為10mS，即100HZ；PWM為高頻信號，通常在30KHZ及以上，假設(shè)前級調(diào)制頻率為30KHZ，就相當(dāng)于在這個饅頭上切了300刀；LC濾波電感和電容相當(dāng)于針和線，把這刀口縫合了起來，使得輸出的紋波非常小。

講的太精辟了，頂你，大師

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hnzkwz

LV.7

2013-07-30 23:13

@墻角梅香

應(yīng)該是RF3通過C3放電，Q2若換成MOS管，可以導(dǎo)通，MOSFET為電壓型控制，三極管為電流型控制，C3兩端的自舉電壓是固定的，由穩(wěn)壓二極管決定的，Q2基極的限流電阻R14設(shè)置得比較大，不足以讓12V或15V的電壓來驅(qū)動它,而電網(wǎng)電壓峰值處是12V的20倍以上，能提供Q2的導(dǎo)通電流。

大師看看這樣行不，從市電取一個正弦波，然后整形限幅后放到3525COMP腳，這時3525輸出應(yīng)該是spwm波，變壓器升壓后整流變成100Ｈｚ饅頭波，然后再加上你的這個后級是不是就可以并網(wǎng)啦？