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【逆變原創】STM8正弦波逆變器前后驅動---600W(調試思路)--更新完成!!!

  

                                                                 

 在逆變的領域,大電流大功率的因素上保護功能無疑成了最重要的一個因素了,當然了,能加入智能最好了,前級炸管的因素較多,材料的選取,

均流,閉環穩壓冒尖峰,變壓器余量不夠溫升長期工作磁芯太熱,達到磁飽和也是有可能的,逆變器中最重要的器件之一無非就是功率管了,前級

與后級又是大電流,高電壓,學電子的都知道高電壓與大電流是影響一個電子產品的穩定性之一,國內市場逆變用拆機管子較多,當然了二手的管

子使用一定的時間,都知道人也會累,那么鋼鐵也有疲勞程度,管子材料也算金屬吧,管子工作的時候也是先冷到熱來回交替,始終要疲勞,撐不

住的炸雞自身毀滅(好比自己練FA輪功最后以身具焚),撐得住的就是現在變成了二手,在X寶上看見過一個商家寫了這樣一句話:二手的管子瀕

臨垂危,管子用新機始終來來回回維修不值得,感覺寫的很好含義有很多在里面,又是對產品的性質質疑又是看長遠角度發展的質疑,當然了(二

手管子做實驗最好了,也要管子確定是否OK).說這些事情不是對行情的否定而是要知道所做的東西性質上的屬性,值得與不值得由自己思考,不廢

話了開始折騰-----------------------------------------剛玩逆變的時候,炸的最多是前級,也就是大家常說的炸多了,自然炸出經驗來,前提是必須要一臺

示波器看波形,這是玩逆變和電子的最基本條件,當然了,還需要一定的理論知識,單單去摸也要玩過之后取其精髓和不斷總結,把解決不到的問題深入研究,心態是最重要的一個因素了,不浮不躁是解決問題之一,脾氣不好的人,估計要花很多時間去攻克,當然了這不是說絕對,說錯

了望大家見諒(說得的話吐槽如貼吧上)。數學領域在現代中是人類發展的最重要之一,也能代表著一個國家的興衰存亡,俺數學的小學那時候就

沒學好,后面還是東補西補,然后還是一頭霧水,細細覺得,人的智商聰明程度兩個階,最重要*小學和初中*,小學那時候語錄最多的一句就是:

養成良好的習慣從小做起,長大之后從'心'開始!上完大學后對面社會了,才真正的感覺到學得少浪費很多時間,做人有多難,也體驗到生活中百

感交集人心險惡:生活百味,五谷雜陳的寓意!    ------------------吐槽完畢-------------致已逝去的青春年華。

         看到此時有賽事,也自己琢磨了一段時間,怕自己不能做好,在論壇上潛水也有一段時間了,也學到不少東西,發現沒之前熱鬧了,因素較多作為晚輩只能默默的繼續折騰接下來就與大伙一起分享下吧。俺不是小氣之人,代碼截圖還是陸續會有的,獻丑了!

        

1:逆變前級折騰

      2:SPWM波形調制

          3:完善正弦波波形

               4:折騰PID穩壓

                 

下圖為前級的控制線路板,以各種焊接的方法折騰的凹凸不平,之前一直解決著輔助電源的問題反激是最流行之一,那么也要跟上時髦,自己徒手造一個的時候問題比較多,剛開始能用12V-24V-48V都能,,,,細細的發現帶大一點功率的電壓不穩,然后電壓還會上升,然后再次改良匝比和線徑,才解決了問題,輔助電源啟動之后能工作在8.5V-70V保持輸出12V和多組電壓,再大沒試過下圖右手邊被線擋住了~~~~~~~數碼管顯示的是溫度能與顯示電壓輪流切換,對于單片機來說這都是小事。

1

前后加上調試

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板子留了個口子,就裝殼子用的。于是上X寶選了一個留了位置

從反復折騰中走出來的前級驅動卡吸了不少松香氣味:帶電池電壓檢測,電壓顯示和溫度檢測輪流刷新顯示,實現欠壓過壓保留一定的恢復值,如48V放到43V然后等電池電壓重新升到48V才會再次打開這樣做了為了頻繁欠壓啟動,12V-24V-48V通用不用更改任何控制板的原件和程序,現在最大能檢測到99.9V,為了精度要求現在設置在65V以下,的檢測范圍,當刷好程序之后上電,會檢測你的第一個電壓,如果在設置的12V-24V-48V的電壓識別范圍內,就能開機,把識別到的數據存入內部的EEPROM,反之,識別不到,不開機,比如識別到了是24V的電池組,自動進入欠壓與過壓和欠壓與過壓恢復值,然后就鎖定這個電壓值,如果又換48V的逆變器,咋辦呢,又是這個驅動板,電壓值已經鎖住了,此時按住板子上的按鍵3秒,放開,蜂鳴器響5聲,重新刷新EEPROM的值,掉電了也可以一直保持上一次開機識別到的值。上圖顯示的溫度值,采用的是查表法,升壓還是用3525,多了一片單片機只是各種保護,能現實高壓母線400V短路鎖死保護,直接短路高壓電容兩端開機短路和開機后短路,保證高壓短路不會炸,就算H橋雪崩短路連母線保險都不會炸,而是開不了機。-------------------過段時間再加前級限流功能。

      下面是電池組識別條件,拿去用把,做人要低調!

10

電壓顯示:

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這波形最后折騰出來的加入了閉環穩壓,為了讓8位單片機不那么累那就查表法

像很火的EG8010來說肯定不是查表法,而是單片機自己造出正弦表方才能又變頻又變壓所以牛逼轟轟的。

9

下圖這波形,示波器被市電干擾了,頂都有一層厚厚的諧波,過段時間買個220/220隔離變壓器單獨給示波器用,采樣才能看到實際真正的效果

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下面就是后級的控制板了,是不是趕腳很像,******,沒關系,使勁折騰,與俺無關。很多人在4路波形的調制SPWM上不用互鎖,可能覺得互鎖電路會影響速度,但是我在調制SPWM的時候發現還是用互鎖電路妥當,有很多好處。三極管的速度也能達到要求。

3

下面就是剛剛開始SPWM的調制的,方式也是兩路高頻兩路50HZ低頻,初期在調制的時候遇見過很多問題,正弦表{}和發波轉換的時候

4

剛玩,不是正半周就是負半周的問題,一下觸及這些棘手問題,無從下手,涉及的問題比較多,只能整理思路慢慢理清關鍵問題

5

還遇見過更糟糕的,如果在這樣的情況下,是不是萬里云煙一片迷茫,折騰一玩意,程序固然重要但是,調試方法才是第一。

6

在無數日夜的折騰中尋找一條月光下照應的思路。正弦表的公布一下,表為400個點結合本身MCU主頻H橋載波為20K頻率看下表數據:

0x0,0x3,0x6,0x9,0xD,0x10,0x13,0x16,0x19,0x1C,0x20,0x23,0x26,0x29,0x2C,0x2F,0x32,0x35,0x38,0x3B,0x3E,0x41,0x44,0x47,0x4A,0x4D,0x50,0x53,0x56,0x59,0x5B,0x5E,0x61,0x64,0x66,0x69,0x6C,0x6E,0x71,0x74,0x76,0x79,0x7B,0x7E,0x80,0x83,0x85,0x87,0x8A,0x8C,0x8E,0x90,0x92,0x95,0x97,0x99,0x9B,0x9D,0x9F,0xA1,0xA2,0xA4,0xA6,0xA8,0xA9,0xAB,0xAD,0xAE,0xB0,0xB1,0xB3,0xB4,0xB5,0xB7,0xB8,0xB9,0xBA,0xBC,0xBD,0xBE,0xBF,0xC0,0xC0,0xC1,0xC2,0xC3,0xC3,0xC4,0xC5,0xC5,0xC6,0xC6,0xC7,0xC7,0xC7,0xC8,0xC8,0xC8,0xC8,0xC8,
0xC8,0xC8,0xC8,0xC8,0xC8,0xC7,0xC7,0xC7,0xC6,0xC6,0xC5,0xC5,0xC4,0xC3,0xC3,0xC2,0xC1,0xC0,0xC0,0xBF,0xBE,0xBD,0xBC,0xBA,0xB9,0xB8,0xB7,0xB5,0xB4,0xB3,0xB1,0xB0,0xAE,0xAD,0xAB,0xA9,0xA8,0xA6,0xA4,0xA2,0xA1,0x9F,0x9D,0x9B,0x99,0x97,0x95,0x92,0x90,0x8E,0x8C,0x8A,0x87,0x85,0x83,0x80,0x7E,0x7B,0x79,0x76,0x74,0x71,0x6E,0x6C,0x69,0x66,0x64,0x61,0x5E,0x5B,0x59,0x56,0x53,0x50,0x4D,0x4A,0x47,0x44,0x41,0x3E,0x3B,0x38,0x35,0x32,0x2F,0x2C,0x29,0x26,0x23,0x20,0x1C,0x19,0x16,0x13,0x10,0xD,0x9,0x6,0x3,0x0
能直接用上。

   實際效果為:

7

折騰完正弦表的調制之后那么接下來就是數字逆變器中,最難的一個環節PID穩壓

調穩壓的時候最好把示波器的的時間調大點,變成周期性的波形刷新,就能看見單片機發的正弦表完成的時間,還能看見PID的抖動程度。

12

增量式PID公式:

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開始調節穩壓了,此時PID最關鍵的環節(系數調整)調節的時候也要同時看 反饋VFB的波形,現在沒保存有之前的波形,看見下圖的波形開始變化了,PID奏效中.......調系數

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繼續

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關鍵問題來了---------------------20ms

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17

呵呵,突然的問題!!!!不過也解決了。

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調節過程完成了,PID最關鍵是系數,沒有固定 只能調,采用峰值采樣,穩壓速度快,帶載反應能力強!

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全部回復(120)
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kkehy
LV.2
2
2015-10-07 16:41
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chen25104
LV.2
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2015-10-07 16:55
好東西,不知上架是幾錢
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chen25104
LV.2
4
2015-10-07 16:56
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2015-10-07 16:56
@chen25104
好東西,不知上架是幾錢
俺,純屬發燒。
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zzss
LV.4
6
2015-10-07 17:01
樓主實乃青年俊才也 既會畫板設計硬件電路,又會軟件編程,可謂"軟硬兼施" 造出這寬自動測量輸入電壓的逆變真了不起
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zzss
LV.4
7
2015-10-07 17:14
聽說論壇以前有個"逆變軟壓縮"功能,對起動重載感性負載非常不錯,不知否樓主的驅的板這個功能是否融入逆中,估計是青出于藍更勝于藍吧。若樓主以后有套件出,分享給大伙兒嘗鮮就美滋滋了啰
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2015-10-07 17:19
@zzss
聽說論壇以前有個"逆變軟壓縮"功能,對起動重載感性負載非常不錯,不知否樓主的驅的板這個功能是否融入逆中,估計是青出于藍更勝于藍吧。若樓主以后有套件出,分享給大伙兒嘗鮮就美滋滋了啰[圖片]
很多人對于軟壓縮的理解都是盲目的,認為是那樣就是那樣了,其實完全是錯的,進入軟壓縮的時候,把一個周期正弦表里的大于90%以上的占空比斬成多個波,最大值變小了,頂和低才會削減。------------軟壓縮,降壓型啟動、
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12zm
LV.5
9
2015-10-09 14:09
把最后一張圖的波形拉開放大看看
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tianyao9393
LV.5
10
2015-10-09 14:54
@12zm
把最后一張圖的波形拉開放大看看
你點擊那張圖片放大看就知道了,波形正常了的
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tianyao9393
LV.5
11
2015-10-09 14:56
@12zm
把最后一張圖的波形拉開放大看看
波頂和波低有一些厚厚的波形在上面因為被開關電源干擾了我的示波器。示波器不接逆變器的時候,只要一開開關電源就被干擾,我示波器與電網沒隔離!
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tianyao9393
LV.5
12
2015-10-09 16:53
@12zm
把最后一張圖的波形拉開放大看看

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2015-10-09 22:20
高手佩服!穩壓精度有EG8010高嗎?
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tianyao9393
LV.5
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2015-10-09 23:08
@zhongqingdianzi
高手佩服!穩壓精度有EG8010高嗎?
實話說,能達到8010 的穩壓速度,也是峰值采樣,采樣到的峰值AD進行XXOO送PID進行調節,大概也是3個周期調整一次,滿足要求。這單片機能發480個正弦點,一般用400個,對IGBT的損耗有好處。
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tianyao9393
LV.5
15
2015-10-09 23:11
@tianyao9393
很多人對于軟壓縮的理解都是盲目的,認為是那樣就是那樣了,其實完全是錯的,進入軟壓縮的時候,把一個周期正弦表里的大于90%以上的占空比斬成多個波,最大值變小了,頂和低才會削減。------------軟壓縮,降壓型啟動、
不過這樣的方式并不是理想的,如果是感性負載功率到不到要求的時候,不能滿足完全啟動,波形就變方波,要么就是電機的線圈燒要么就逆變器燒,當然了,電機燒的機率多一點。還有更好的啟動方式。
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tianyao9393
LV.5
16
2015-10-11 18:54
帖子沒人頂看來說出現實來,很多人不情愿面對。
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zzss
LV.4
17
2015-10-11 23:57
樓主發了這么多誘人的美圖,甚是誘惑人呀,希望那原理圖露出來就美了
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2015-10-12 09:40
@tianyao9393
帖子沒人頂[圖片]看來說出現實來,很多人不情愿面對。

來晚了,我來頂!

這個東西做的不錯啊,可喜可賀,繼續加油加油!

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2015-10-12 20:05
@zzss
樓主發了這么多誘人的美圖,甚是誘惑人呀,希望那原理圖露出來就美了[圖片]
使用蓄電池 示波器
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lkjihgfedba
LV.3
20
2015-10-12 20:14
@象山寶馬電腦
使用蓄電池示波器
聽說很牛機機,坐等發燒友測試,
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2015-10-12 21:16
年輕人做的不錯,狂頂。
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paderboy
LV.2
22
2015-10-12 23:09
厲害啊,就差電路圖沒分享。。。。
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tianyao9393
LV.5
23
2015-10-14 18:46
@paderboy
[圖片]厲害啊,就差電路圖沒分享。。。。[圖片]
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2015-10-20 10:58
@tianyao9393
[圖片]
這個帖子就這樣結束了嗎?
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dobetter
LV.7
25
2015-10-20 17:38
杰倫嗎?頂起來
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dobetter
LV.7
26
2015-10-20 17:42
@tianyao9393
不過這樣的方式并不是理想的,如果是感性負載功率到不到要求的時候,不能滿足完全啟動,波形就變方波,要么就是電機的線圈燒要么就逆變器燒,當然了,電機燒的機率多一點。[圖片]還有更好的啟動方式。
不能盲目的軟壓縮,家用的對輸出電壓動態響應沒有太大要求,電壓恢復比較慢問題也不大~
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2015-10-21 08:26
@dobetter
不能盲目的軟壓縮,家用的對輸出電壓動態響應沒有太大要求,電壓恢復比較慢問題也不大~
逐波限流是必須的,類似于開關電源的電流內環,哈哈。
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rongshengju
LV.4
28
2015-10-28 11:10
期待樓主繼續更新開源。
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tangze
LV.3
29
2015-11-05 10:48
@tianyao9393
[圖片]

樓主你好,我在“12V500W逆變器設計和SPWM程序分享討論”這個帖子里看到你說他的那種PID算法不能穩壓,想必你有更好的穩壓思路,我看了你的帖子,上面也沒有關于PID穩壓的程序代碼和過程思路,只是上了幾個調試的波形圖而已。你能把PID穩壓程序代碼部份曬出來讓大伙借鑒參考學習一下嗎,謝謝了

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tianyao9393
LV.5
30
2015-11-05 13:49
@tangze
樓主你好,我在“12V500W逆變器設計和SPWM程序分享討論”這個帖子里看到你說他的那種PID算法不能穩壓,想必你有更好的穩壓思路,我看了你的帖子,上面也沒有關于PID穩壓的程序代碼和過程思路,只是上了幾個調試的波形圖而已。你能把PID穩壓程序代碼部份曬出來讓大伙借鑒參考學習一下嗎,謝謝了[圖片]
不是說他的不能穩,是他的沒寫好PID,效果估計一般。他的掉電壓估計動態效果不好,我有兩個版本的PID都能達到超強的穩壓效果,當然了,我這個帖子的公式上是一個,還有另外一個,,,看代碼沒意思,看公式,了解公式才是關鍵。,我的穩壓方式也是和8010一樣的,峰值采樣。。。穩壓速度用線性電源調節對比,逆變器前級開環,穩壓速度遠超8010,,,,
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2015-11-06 12:44
期待更新
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