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电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级

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  最近做了一块2000W后级,可以轻松改成几百W-3000W的SPWM后级,可以方便的输出纯正弦波形,主控板用了两种方案,功能如下:

  1、主控板和基板分别适用于单极性和双极性SPWM输出,只需改几个电阻就可以实现。

  2、直流输入0-400VDC。

  3、输出电压可以通过板上电位器调整。

  4、可以通过板上电位器来实现调整输出频率最大范围0-400Hz。

  5、板上可以选择焊接霍尔电流传感器,用作高精度电流检测。

  6、板上功率管温度检测保护。

  7、板载风扇自动控制接口,可以自动控制风扇启、停。

  8、完善的短路保护,输出可以任意短路,短路撤消后自动恢复,冷、热启动均可带动任意负载,目前只测试灯泡负载,冷态电阻近似短路。用双极性模式时,突加2KW灯泡,电压恢复时间在400ms内。

  板子靓照:

  后级逆变基板

电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级

  主控一合照:

电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级

  主控二合照:

电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级 板子反面:
电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级

  电压、频率可调细节:

电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级

  主控板:

电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级
电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级

  

SPWM芯片一,电压采用最大值检测:

  空载:

电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级

  满载:

电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级

  突加载、卸载:

电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级

  短路、自恢复:

电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级 SPWM芯片二,电压采用有效值检测:

  空载:

电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级

  满载:

电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级

  突加载、卸载:

电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级

  短路、自恢复:

电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级 轻载90W感性负载波形:

  SPWM芯片一:

电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级
电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级

  SPWM芯片二:

电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级
电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级 单极性SPWM突加载波形,可以明显看出,电压稳定时间近6S,和双极性SPWM电压稳定400ms(波形见上面几楼),简直不是一个数量极,同样的负载,只是调制方式不同。
电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级

  PDF基板原理图。

电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级

  软启动波形:

电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级
电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级 软件更新记录:

  1、指示灯直接用板子上红色LED

  2、频率50、60可用跳线选择

  3、死区:500ns 1us 1.2us 1.5us可用跳线选择

  4、电压保护过压、欠压保护可用跳线选择开启或关闭

  5、PWM频率选择20K 25K可用跳线选择

  6、软启动可用跳线选择开启和关闭

  7、可长期短路,短路取消后3S内电压自动恢复。

  上传一个短路波形,象寿工说的长期短路,3年不坏,短路取消后3S内电压自动恢复。

电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级

  刚加上了空载休眠功能。如果输出无负载,将自动休眠,大幅降低待机功耗。

  波形图:

电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级
电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级
电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级
电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级
电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级

  特为一网友订制的3KW后级:

电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级
电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级
电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级

  软件更新为,可以实现输出交流从0V起调。变频功能还没有加入,有时间会进一步完善。再次将功能进一步完善:

  1、增加了指示灯输出,过载、过欠压、温度保护均有独立的指示灯。

  2、进一步修正稳压误差,精度控制在0-1.5V之间。

  调试中....

电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级

  外接指示灯:

电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级

  波形...

电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级

双极性控制板和上位机软件

  上位机与主控板几乎开放了所有与使用相关的参数,用隔离的串口调试器,上位机软件可以在线修改运行相关参数,可以控制逆变器运行和停止,可以手动控制风扇的启动,以及与运行相关的参数,软件可以自由设置成软件控制和硬件控制。当为软件控制时,所有的功能可以修改,逆变器运行时,可以在上位机上面在线调整输出电压;当为硬件控制时,将使用硬件上面的相关设置,软件只能修改部分参数。读取后的参数显示与当前设置相关,如果是硬件控制,将返回的是硬件上面的设置,方便看到硬件的状态。特有的当前运行状态自动记录功能,可以在线实时记录当前逆变器的状态,输出的电压、电流、功率、、频率、温度、系统时间等参数,会自动存储成CSV文件,可以在EXCEL里打开分析,省去了人工记录的麻烦,我比较懒,呵呵。

  上传软件部分截图:

  读取本机设置:

电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级

  参数设置:

电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级

  控制逆变器运行及显示参数:

电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级 软件自动记录运行数据,以便分析:
电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级

  调试好的后级和自已做的隔离通讯模块实物图:

电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级

  功率板焊接图:

电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级
电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级 功率板原理图:

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  SPWM V1.2主控板原理图:

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