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48V-52V雙全橋3000W逆變器制作

    這臺(tái)3000W逆變器，實(shí)用性比較強(qiáng)，可以輕松帶動(dòng)空調(diào)，電磁爐，電陶爐，熱水器等，比較適合在移動(dòng)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(jí)升壓部分也采用了全橋結(jié)構(gòu)，所以，可靠性，耐沖擊性比推挽要好很多。下面先看看機(jī)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(jī)的前級(jí)只用一個(gè)EE55雙磁芯的主變壓器，最大功率可以到3500左右，對(duì)于3000W的功率，可以連續(xù)工作，溫升可以接受。工作頻率40K，初級(jí)4匝，用銅帶繞制，次級(jí)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(zhǔn)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(guān)引起的切換尖鋒。

    前級(jí)驅(qū)動(dòng)采用對(duì)角線PWM驅(qū)動(dòng)，用傳統(tǒng)芯片3525作為信號(hào)源，用四個(gè)高速光藕P155輸出，后面是8A的圖騰電流放大，驅(qū)動(dòng)卡可以做得比較小，比變壓器驅(qū)動(dòng)緊湊得多，下圖是驅(qū)動(dòng)卡照片：

微信圖片_20200515102159

微信圖片_20200515102203

該驅(qū)動(dòng)卡帶有逐波限流保護(hù)功能，當(dāng)回路受到大電流沖擊時(shí)，通過檢測(cè)前級(jí)功率管的VDS電壓，判定功率管過流，迅速觸發(fā)逐流保護(hù)電路控制占空比，以保護(hù)前級(jí)功率管不至于因?yàn)檫^流而失效。

后級(jí)驅(qū)動(dòng)主芯片，還是和推挽2000W的機(jī)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(cè)到的波形，基本符合設(shè)計(jì)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
1
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2020-05-15 13:33
@川理學(xué)子
老壽出品，必屬精品
老師精品，頂頂頂頂頂?。。。。?/div>
1
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2020-05-15 15:31

這個(gè)原理圖是雙全橋2000W的，和3000W的大同小異，只是前級(jí)驅(qū)動(dòng)臂每臂上的功率管由二個(gè)增加到三個(gè).

/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(gè)原理圖是雙全橋2000W的，和3000W的大同小異，只是前級(jí)驅(qū)動(dòng)臂每臂上的功率管由二個(gè)增加到三個(gè)./upload/community/2020/05/16/1589600714-77586.pdf
壽工，您好，這個(gè)全橋相對(duì)于推挽有哪些優(yōu)勢(shì)呢？
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2020-05-17 10:39
@huhan0609
壽工，您好，這個(gè)全橋相對(duì)于推挽有哪些優(yōu)勢(shì)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(cè)，看來前級(jí)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(gè)40K豈不是比變壓器還要有優(yōu)勢(shì)？哈哈，不知光耦占空比是否可大于99這款，沒細(xì)看。應(yīng)該行。
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h370522650
LV.2
10
2020-05-17 22:08
光耦驅(qū)動(dòng)沒有說輔助電源
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h370522650
LV.2
11
2020-05-17 22:08
光耦驅(qū)動(dòng)沒有說輔助電源
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h370522650
LV.2
12
2020-05-17 22:08
光耦驅(qū)動(dòng)沒有說輔助電源
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h370522650
LV.2
13
2020-05-17 22:08
光耦驅(qū)動(dòng)沒有說輔助電源
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h370522650
LV.2
14
2020-05-17 22:08
光耦驅(qū)動(dòng)沒有說輔助電源
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h370522650
LV.2
15
2020-05-17 22:08
光耦驅(qū)動(dòng)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(yù)充電電路，是不是意味著全橋在啟動(dòng)瞬間，MOS的DS應(yīng)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(jí)電流波形嗎？還是變壓器次級(jí)電壓波形呢？
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2020-05-18 22:06
@蕭山老壽
這個(gè)原理圖是雙全橋2000W的，和3000W的大同小異，只是前級(jí)驅(qū)動(dòng)臂每臂上的功率管由二個(gè)增加到三個(gè)./upload/community/2020/05/16/1589600714-77586.pdf

謝謝分享，前級(jí)穩(wěn)壓環(huán)路不會(huì)整隔離的，做了非隔離的限壓了。

可否問問你這個(gè)前級(jí)高壓輸出空載410V，請(qǐng)問下滿載情況下在輸入直流接近最低電壓值時(shí)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(shí)候，輸入直流低于11V時(shí)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(gè)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(gè)接線端子可以持續(xù)嗎？會(huì)不會(huì)很發(fā)熱

這個(gè)背面預(yù)埋了等效多少平的銅線呢，看比例感覺較細(xì)。不知道可否持續(xù)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(gè)40K豈不是比變壓器還要有優(yōu)勢(shì)？哈哈，不知光耦占空比是否可大于99這款，沒細(xì)看。應(yīng)該行。
一般情況下，要留有死區(qū)，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(yù)充電電路，是不是意味著全橋在啟動(dòng)瞬間，MOS的DS應(yīng)力要比推挽好很多？
對(duì)的，全橋啟動(dòng)時(shí)幾乎沒有尖鋒。
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2020-05-21 11:03
@h370522650
光耦驅(qū)動(dòng)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(jí)電流波形嗎？還是變壓器次級(jí)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(gè)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(gè)接線端子可以持續(xù)嗎？會(huì)不會(huì)很發(fā)熱[圖片]這個(gè)背面預(yù)埋了等效多少平的銅線呢，看比例感覺較細(xì)。不知道可否持續(xù)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(duì)的，全橋啟動(dòng)時(shí)幾乎沒有尖鋒。
如果這樣，那相比推挽確實(shí)有很大的優(yōu)勢(shì)，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(gè)關(guān)系的呢？

還是刻意不讓電池下到低壓就停機(jī)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(yīng)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(yīng)該270V出頭了。

這個(gè)機(jī)器是用在移動(dòng)電源上的，客戶用的是18650（這個(gè)應(yīng)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(dāng)然，也可以適當(dāng)調(diào)高變比，但是要兼顧電池滿電時(shí)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(gè)機(jī)器是用在移動(dòng)電源上的，客戶用的是18650（這個(gè)應(yīng)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(dāng)然，也可以適當(dāng)調(diào)高變比，但是要兼顧電池滿電時(shí)的母線高壓，不能讓高壓超過420V.

謝謝了。我還要多學(xué)習(xí)

我現(xiàn)在在制作3串鋰電池組的逆變器

600瓦，EC4220變壓器 初級(jí)4+4 次級(jí)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(xué)習(xí)我現(xiàn)在在制作3串鋰電池組的逆變器600瓦，EC4220變壓器初級(jí)4+4次級(jí)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(xì)設(shè)計(jì)變壓器參數(shù)，減少銅損和鐵損。
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