2015-07-26:更新 單極性調制過零點畸變問題
2015-06-30:更新 市電和逆變切換邏輯 84樓
2015-06-25:更新 UPS上常用的限流方法 62樓
開貼之前,說說自己觀察到的幾個現象:
1. 做UPS多年,發現Online的UPS基本都是數字化,后備機則用硬件實現居多,逆變器跟后備機類似,論壇上大多都是用單片機來實現的,功能相對單一。
2. 在1~20k的功率段,UPS基本都是半橋的拓撲。逆變器主要家用功率段集中在1~5k,基本都是全橋為主。UPS的負載比較單一,逆變器的負載比較多樣,半橋不能帶半波負載,全橋因為有零電平的存在,跟三電平拓撲類似。
3. 逆變器作為比較小的一個分支,國內UPS/并網逆變器大廠都沒有特別重視,市場上流行的工頻機大多是從山特出來的方案,高頻機則基本沒有數字化的方案。
看論壇上各種逆變器,基本都是用單片機打出一個PWM,驅動/死區都是用硬件來做,只是單純的實現逆變,其中涉及到的各種邏輯,顯示,通信等都無法集中在一個芯片上搞定。鑒于此,我一直在想用UPS的經驗來做逆變器,把UPS上相對成熟又靈活的方案移植到逆變器上。這個過程中跟論壇上某位大牛版主學到了不少經驗,給我了不少啟發。而且TI推出的Piccolo系列DSP 28027,價格10元左右,跟PIC價格差不多,基本能滿足低成本高性能的要求。
DSP 2802x系列2種封裝,48PIN和38PIN,如果48PIN覺得還貴的話,可以選用38PIN的低頻系列的,絕對比單片機要強大很多。
下圖是用28027做的控制板,對國內某廠家高頻逆變器(硬件做的)進行改進的項目,圖片如下:
先寫到這里,具體功能后續詳細講解。
1.DSP直接輸出4路PWM,驅動IGBT產生SPWM波。
2.DSP可以直接輸出2路脈寬可變,相位相差180°的PWM驅動,實現對母線電壓的控制。3525只能固定50%占空比,這里可以把3525省掉。
3.多達13路ADC采樣,所有模擬量都能采集到。
4.內部集成2路比較器,不需外部增加比較器,即可實現對逆變電流逐波限流控制。
5.各種參數可以隨意設置,可以實現208/220/230/240V,50/60Hz的輸出。
6.內部有1路SCI接口,可以MODBUS/SNT等各種協議。
7.可以實現段碼LCD/數碼管顯示。
各位大俠們有啥問題需求,可以提出來一起討論~
先上個圖,這是國內某廠家的逆變/充電 一體機,前級推挽是用3525做的,后級逆變驅動+控制都是用硬件做的,后續就在這個基礎上進行的改進,改進后硬件簡單很多,功能更強大。
更改后功率板如下:
簡單說下拓撲結構:
1. 前級暫時還用3525,后續直接用DSP直接控制母線電壓。
2. 后級全橋拓撲,低頻臂和高頻臂固定。
3. 帶有市電充電器功能。
4. 有市電和旁路切換功能,可以設置為市電優先或逆變優先,可以設置節能模式。
由于用DSP直接控制,改動起來比較靈活,在處理客戶非標需求時就靈活很多了。
這是改進第一版本,控制部分全部在控制板區域,后續上簡單的SPEC.
先上個調試圖片:
目前有幾個問題:
1. 空載電流還是有點大,沒有鉗流表,不知道實際電流多少。
2. 逆變波形過零處死區效應很明顯,目前死區1.5us。還有點小小的畸變,這個已經是優化過的了。
沒辦法全橋的拓撲決定了。