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48V-52V雙全橋3000W逆變器制作

    這臺3000W逆變器,實用性比較強,可以輕松帶動空調,電磁爐,電陶爐,熱水器等,比較適合在移動電源上或者房車上使用,元器比較少,制作難度也比較低。

     前級升壓部分也采用了全橋結構,所以,可靠性,耐沖擊性比推挽要好很多。下面先看看機器的外形。

微信圖片_20200515102122

微信圖片_20200515102130

微信圖片_20200515102151

微信圖片_20200515102136

微信圖片_20200515102141

微信圖片_20200515102145

本機的前級只用一個EE55雙磁芯的主變壓器,最大功率可以到3500左右,對于3000W的功率,可以連續工作,溫升可以接受。工作頻率40K,初級4匝,用銅帶繞制,次級28匝,變比1:7,下面是主變壓器照片:

微信圖片_20200515102155

   母線高壓回路采用準諧振方案,電壓切換基本在零電流切換,可以有效消除硬開關引起的切換尖鋒。

    前級驅動采用對角線PWM驅動,用傳統芯片3525作為信號源,用四個高速光藕P155輸出,后面是8A的圖騰電流放大,驅動卡可以做得比較小,比變壓器驅動緊湊得多,下圖是驅動卡照片:

微信圖片_20200515102159

微信圖片_20200515102203

該驅動卡帶有逐波限流保護功能,當回路受到大電流沖擊時,通過檢測前級功率管的VDS電壓,判定功率管過流,迅速觸發逐流保護電路控制占空比,以保護前級功率管不至于因為過流而失效。

后級驅動主芯片,還是和推挽2000W的機器一樣,采用APR9019的SPWM芯片,見下圖:

微信圖片_20200515102207

下面是在主變壓器二端測到的波形,基本符合設計要求:

微信圖片_20200515102213

下圖是輸出正弦波照片:

微信圖片_20200515102217


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2020-05-15 11:45
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2020-05-15 12:51
老壽出品,必屬精品
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2020-05-15 13:33
@川理學子
老壽出品,必屬精品
老師精品,頂頂頂頂頂!!!!!
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2020-05-15 15:31

這個原理圖是雙全橋2000W的,和3000W的大同小異,只是前級驅動臂每臂上的功率管由二個增加到三個.

/upload/community/2020/05/16/1589600714-77586.pdf

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huhan0609
LV.5
6
2020-05-15 21:00
@蕭山老壽
這個原理圖是雙全橋2000W的,和3000W的大同小異,只是前級驅動臂每臂上的功率管由二個增加到三個./upload/community/2020/05/16/1589600714-77586.pdf
壽工,您好,這個全橋相對于推挽有哪些優勢呢?
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2020-05-17 10:39
@huhan0609
壽工,您好,這個全橋相對于推挽有哪些優勢呢?
可靠性比推挽好,更耐沖擊。
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2020-05-17 13:19
@蕭山老壽
可靠性比推挽好,更耐沖擊。
漂亮~還帶DS探測,看來前級想炸都難。
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2020-05-17 13:36
@蕭山老壽
可靠性比推挽好,更耐沖擊。
光耦速度非常好啊,最高250KHZ ,這個40K豈不是比變壓器還要有優勢?哈哈,不知光耦占空比是否可大于99這款,沒細看。應該行。
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h370522650
LV.2
10
2020-05-17 22:08
光耦驅動沒有說輔助電源
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h370522650
LV.2
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2020-05-17 22:08
光耦驅動沒有說輔助電源
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h370522650
LV.2
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2020-05-17 22:08
光耦驅動沒有說輔助電源
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h370522650
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2020-05-17 22:08
光耦驅動沒有說輔助電源
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h370522650
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2020-05-17 22:08
光耦驅動沒有說輔助電源
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h370522650
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2020-05-17 22:08
光耦驅動沒有說輔助電源
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huhan0609
LV.5
16
2020-05-18 14:16
@蕭山老壽
可靠性比推挽好,更耐沖擊。
從圖片看,取消了母線電容預充電電路,是不是意味著全橋在啟動瞬間,MOS的DS應力要比推挽好很多?
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2020-05-18 21:54
最后一張正弦波是次級電流波形嗎?還是變壓器次級電壓波形呢?
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2020-05-18 22:06
@蕭山老壽
這個原理圖是雙全橋2000W的,和3000W的大同小異,只是前級驅動臂每臂上的功率管由二個增加到三個./upload/community/2020/05/16/1589600714-77586.pdf

謝謝分享,前級穩壓環路不會整隔離的,做了非隔離的限壓了。

可否問問你這個前級高壓輸出空載410V,請問下滿載情況下在輸入直流接近最低電壓值時候。高壓母線還能輸出多少V,

我制作的8.7V-12.6V 600瓦逆變器變壓器匝比4+4:121 頻率30KHZ

在輸出交流功率400瓦時候,輸入直流低于11V時候就無法輸出220V交流了。

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2020-05-18 22:28

壽工你好!有幾個疑問方便的話可否解答下呢?

48V3000瓦電流差不多60-70A范圍了,這4個接線端子可以持續嗎?會不會很發熱

這個背面預埋了等效多少平的銅線呢,看比例感覺較細。不知道可否持續扛得住60-70A電流呢

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2020-05-21 11:01
@tianyao9393
光耦速度非常好啊,最高250KHZ,這個40K豈不是比變壓器還要有優勢?哈哈,不知光耦占空比是否可大于99這款,沒細看。應該行。
一般情況下,要留有死區,不需要到99%
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2020-05-21 11:02
@huhan0609
從圖片看,取消了母線電容預充電電路,是不是意味著全橋在啟動瞬間,MOS的DS應力要比推挽好很多?
對的,全橋啟動時幾乎沒有尖鋒。
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2020-05-21 11:03
@h370522650
光耦驅動沒有說輔助電源
原理圖中有的,光藕用三路隔離電源供電。
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2020-05-21 11:04
@zhiyiyunmeng
最后一張正弦波是次級電流波形嗎?還是變壓器次級電壓波形呢?
逆變橋輸出波形
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2020-05-21 11:06
@zhiyiyunmeng
壽工你好!有幾個疑問方便的話可否解答下呢?[圖片]48V3000瓦電流差不多60-70A范圍了,這4個接線端子可以持續嗎?會不會很發熱[圖片]這個背面預埋了等效多少平的銅線呢,看比例感覺較細。不知道可否持續扛得住60-70A電流呢
這種端子可以承受100A的電流,反面我用鍍錫扁銅帶。
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2020-05-21 11:44
@蕭山老壽
這種端子可以承受100A的電流,反面我用鍍錫扁銅帶。
最喜歡壽老師的作品
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huhan0609
LV.5
26
2020-05-21 19:12
@蕭山老壽
對的,全橋啟動時幾乎沒有尖鋒。
如果這樣,那相比推挽確實有很大的優勢,意味著降低了器件耐壓要求。
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2020-05-21 21:04
@蕭山老壽
這種端子可以承受100A的電流,反面我用鍍錫扁銅帶。

7匝比的話,15串鐵鋰電池的話,最低電壓低到35V一下了。輸出母線只有230V出頭了啊,不知道是怎么處理這個關系的呢?

還是刻意不讓電池下到低壓就停機充電。

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2020-05-21 21:19
@蕭山老壽
這種端子可以承受100A的電流,反面我用鍍錫扁銅帶。

按照較理想的16串鐵鋰電池

16*2.5V也低至40V了,輸出直流母線應該270V出頭了。

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2020-05-22 10:26
@zhiyiyunmeng
按照較理想的16串鐵鋰電池16*2.5V也低至40V了,輸出直流母線應該270V出頭了。

這個機器是用在移動電源上的,客戶用的是18650(這個應叫聚合物吧)14串,最大能量段的電壓約在51.8V,放電最終端控制在42V。

如果用鉛酸電池組供電,最大能量段電壓在48-50V之間,也可以滿足使用要求,當然,也可以適當調高變比,但是要兼顧電池滿電時的母線高壓,不能讓高壓超過420V.

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2020-05-22 19:03
@蕭山老壽
這個機器是用在移動電源上的,客戶用的是18650(這個應叫聚合物吧)14串,最大能量段的電壓約在51.8V,放電最終端控制在42V。如果用鉛酸電池組供電,最大能量段電壓在48-50V之間,也可以滿足使用要求,當然,也可以適當調高變比,但是要兼顧電池滿電時的母線高壓,不能讓高壓超過420V.

謝謝了。我還要多學習

我現在在制作3串鋰電池組的逆變器

600瓦,EC4220變壓器 初級4+4 次級121 

滿載600瓦變壓器很燙很燙。

電壓范圍約9-12.6V

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2020-05-23 19:42
@zhiyiyunmeng
謝謝了。我還要多學習我現在在制作3串鋰電池組的逆變器600瓦,EC4220變壓器初級4+4次級121 滿載600瓦變壓器很燙很燙。電壓范圍約9-12.6V
42的變壓器,出600瓦肯定熱,要仔細設計變壓器參數,減少銅損和鐵損。
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