電源工程師傾力之作:最大3KW逆變器后級(jí)

作者：時(shí)間：2012-10-06 來源：網(wǎng)絡(luò)

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　　最近做了一塊2000W后級(jí)，可以輕松改成幾百W-3000W的SPWM后級(jí)，可以方便的輸出純正弦波形，主控板用了兩種方案，功能如下：

　　1、主控板和基板分別適用于單極性和雙極性SPWM輸出，只需改幾個(gè)電阻就可以實(shí)現(xiàn)。

　　2、直流輸入0-400VDC。

　　3、輸出電壓可以通過板上電位器調(diào)整。

　　4、可以通過板上電位器來實(shí)現(xiàn)調(diào)整輸出頻率最大范圍0-400Hz。

　　5、板上可以選擇焊接霍爾電流傳感器，用作高精度電流檢測。

　　6、板上功率管溫度檢測保護(hù)。

　　7、板載風(fēng)扇自動(dòng)控制接口，可以自動(dòng)控制風(fēng)扇啟、停。

　　8、完善的短路保護(hù)，輸出可以任意短路，短路撤消后自動(dòng)恢復(fù)，冷、熱啟動(dòng)均可帶動(dòng)任意負(fù)載，目前只測試燈泡負(fù)載，冷態(tài)電阻近似短路。用雙極性模式時(shí)，突加2KW燈泡，電壓恢復(fù)時(shí)間在400ms內(nèi)。

　　板子靚照：

　　后級(jí)逆變基板

　　主控一合照：

　　主控二合照：

板子反面：

　　電壓、頻率可調(diào)細(xì)節(jié)：

　　主控板：

SPWM芯片一，電壓采用最大值檢測：

　　空載：

　　滿載：

　　突加載、卸載：

　　短路、自恢復(fù)：

SPWM芯片二，電壓采用有效值檢測：

　　空載：

　　滿載：

　　突加載、卸載：

　　短路、自恢復(fù)：

輕載90W感性負(fù)載波形：

　　SPWM芯片一：

　　SPWM芯片二：

單極性SPWM突加載波形，可以明顯看出，電壓穩(wěn)定時(shí)間近6S，和雙極性SPWM電壓穩(wěn)定400ms(波形見上面幾樓)，簡直不是一個(gè)數(shù)量極，同樣的負(fù)載，只是調(diào)制方式不同。

　　PDF基板原理圖。

　　軟啟動(dòng)波形：

軟件更新記錄:

　　1、指示燈直接用板子上紅色LED

　　2、頻率50、60可用跳線選擇

　　3、死區(qū):500ns 1us 1.2us 1.5us可用跳線選擇

　　4、電壓保護(hù)過壓、欠壓保護(hù)可用跳線選擇開啟或關(guān)閉

　　5、PWM頻率選擇20K 25K可用跳線選擇

　　6、軟啟動(dòng)可用跳線選擇開啟和關(guān)閉

　　7、可長期短路，短路取消后3S內(nèi)電壓自動(dòng)恢復(fù)。

　　上傳一個(gè)短路波形，象壽工說的長期短路，3年不壞，短路取消后3S內(nèi)電壓自動(dòng)恢復(fù)。

　　剛加上了空載休眠功能。如果輸出無負(fù)載，將自動(dòng)休眠，大幅降低待機(jī)功耗。

　　波形圖：

　　特為一網(wǎng)友訂制的3KW后級(jí)：

　　軟件更新為，可以實(shí)現(xiàn)輸出交流從0V起調(diào)。變頻功能還沒有加入，有時(shí)間會(huì)進(jìn)一步完善。再次將功能進(jìn)一步完善：

　　1、增加了指示燈輸出，過載、過欠壓、溫度保護(hù)均有獨(dú)立的指示燈。

　　2、進(jìn)一步修正穩(wěn)壓誤差，精度控制在0-1.5V之間。

　　調(diào)試中....

　　外接指示燈：

　　波形...

雙極性控制板和上位機(jī)軟件

　　上位機(jī)與主控板幾乎開放了所有與使用相關(guān)的參數(shù)，用隔離的串口調(diào)試器，上位機(jī)軟件可以在線修改運(yùn)行相關(guān)參數(shù)，可以控制逆變器運(yùn)行和停止，可以手動(dòng)控制風(fēng)扇的啟動(dòng)，以及與運(yùn)行相關(guān)的參數(shù)，軟件可以自由設(shè)置成軟件控制和硬件控制。當(dāng)為軟件控制時(shí)，所有的功能可以修改，逆變器運(yùn)行時(shí)，可以在上位機(jī)上面在線調(diào)整輸出電壓;當(dāng)為硬件控制時(shí)，將使用硬件上面的相關(guān)設(shè)置，軟件只能修改部分參數(shù)。讀取后的參數(shù)顯示與當(dāng)前設(shè)置相關(guān)，如果是硬件控制，將返回的是硬件上面的設(shè)置，方便看到硬件的狀態(tài)。特有的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)自動(dòng)記錄功能，可以在線實(shí)時(shí)記錄當(dāng)前逆變器的狀態(tài)，輸出的電壓、電流、功率、、頻率、溫度、系統(tǒng)時(shí)間等參數(shù)，會(huì)自動(dòng)存儲(chǔ)成CSV文件，可以在EXCEL里打開分析，省去了人工記錄的麻煩，我比較懶，呵呵。

　　上傳軟件部分截圖：

　　讀取本機(jī)設(shè)置：