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1、逆变器制作全过程(新手必看)制作600W的正弦波逆变黯,该机具有以下特点:1.SPW的驱动核心采用f单片机SPWM芯片,TDS2285,所以,S1.愣I驱动部分相对纯硬件来讲,比较简单,制作完成后要调试的东西很少,所以,比较容易成功。2 .所有的期全部采用了单面板,便于大家制作,因为,很多爱好者都会自己做雎面的PCB,有的用感光法,有点用热转印法,等等,这样,就不用麻烦PCB厂家了,自己在家里就可以做出来,当然,主要的目的是省钱,现在的PCBI家太牛/,有点若不起(我是万不得已才去找PCB厂家的).3 .该机所有的元件及材料都可以在淘宝网上买到,有了网购真的很方便,快递送到家,你耍什么有什么.
2、如果PCB没仃做错,如果元器件没仃问题.如果你对逆变器有定的基础,我保证你制作成功,当然,里面有很多东西要自己动手做的,可以尽享自己动手的乐趣。4 .功率只有600W,一般说来,功率小点容易成功,既可以做实验也有一定的实用性。下面是样机的照片和工作波形:一、电路原理,该逆变器分为四大部分,每部分做块PCB板。分别是“功率主板”:“SPM1.驱动板:“区T)C驱动板”:“保护板”.1 .功率主板I功率主板包括了DC-DC推挽升压和H桥逆变两大部分。该机的BT电压为12V.满功率时,前级工作生选可以达到55A以上,I)C-DC升压部分用了对190N08,这种247封装的牛管,只要散热做到位,一对就
3、可以输出600W,也可以用IR1.P2907Z,输出能力差不多,价格也差不多,主变压器用了EE55的磁芯,其实,就600W而言,用EE42也足够了,我是为了绕制方便,加上EE55是现存有的,就用了EE55。关于主变压器的绕制,下面再详细介绍。前级推挽部分的供电采用对称平衡方式,这样做有二个好处,一是可以保证大电流时的二个功率管工作状态的对称性,保证不会出现单边发热现象:二是可以减少PCB反面堆锡乂的电流密度,当然,也可以大大减小因为电流不平衡引起的干扰。席压整流快速二极管,用的是T0220封装的RHRP8120,这种管子可靠性很好,我用的是二手管,才1元钱一个。高压滤波电容是470u450Y的
4、,在可能的情况卜尽可能用的容量大一些,对改善高压部分的负载特性和减少干扰都有好处。H桥部分用的是4个1RFP460.耐压500V,最大电流20A,也可以用性能差不多的管子代替,用内阻小的管子可以提高整机的逆变效率.H桥部分的电路采用的常规电路。下面是功率主板的PCB技图,长宽为200X150MY,因为,这部分的电路比较简单,所以,我没有画原理图,是直接画了PCB图的。该板布板时,曾得到好友的提示梢助,特在此表示感谢。2 .Sp1.M驱动板和我的IKW机器一样,SPWM的核心部分采用了张工的TDS2285单片机芯片关T该芯片的详细介绍,这里不详说了。U3,U4组成时序和死区电路,木被输出用了4个
5、250光被,H桥的二个上管用了自举式供电方式,这样做的目的是荷化电路,可以不用隔离虫遮。因为BT电压会在1015V之间变化,为了可靠驱动H桥,光藕250的图腾输出级工作电压一定要在12-15之间,不能低于12Y,否则可能使H桥功率管触发失败。所以,这里用了个MC34063(U9),把BT电压升至15V(该升压电路由钟工提供),实险证明,这方式十分有效。整个SP枷驱动板,通过J1.,J2插口和功率板接通,件插针说明如下:J2:2P-4P;7P-9P;13P-15P;18P-20P分别为H桥4个功率管的驱动引脚23P-24P为交流稳压取样电压的输入湍。J1:IP为2285输出至前级3525第IOP
6、的保护信号连接端,一旦保护电路启动,2285的12P输出高电平,通过该幽插针到前级3525的10P,关闭前级输出。6P-7P-8P为地GNDe9P接保护电路的输出端,用于关闭后级SPWM输出。IOPTIP接BT电源下面是SpWM驱动板的电原理图和PCB截图:3 .DC-DC驱动板De-DC升压期动板,采用的是很常见的线路,用一片SG3525实现PWY的输出,后级用二组图腌输出,经实验,如果用对190N08,图腌部分可以省略,直接用3525驶动就够r.因为这DC-DC驱动板,和我的100oM机上的接口是通用的,所以有双组输出,该机上只用了一组。板上有二个小按钮开关,SI,S2,SI是开机的,S2
7、是关机的,可以控制逆变器的启动和停机。这驱动板,是用J3,J4接口和功率板相连的,其中J3的第IP为限压反馈输入下面是DCDC升压驱动电路图和PCB截图:4 .保护板我这次没有做保护板,有如卜.原因:首先是没有保护板该机也可以工作,加上这段时间比较忙,所以,保护板就拉下了:其次是:我这次公布的功率主板,是后来经修正过的,保护板上的接口也做了改动,而我的样机用的是没有修正过的PCB板,即便是做了保护板,也插不上去。我倒是希望有朋友如果用我的PCB文档去厂家打样,不要忘记,多给我打一套,寄给我,我就可.以根据新的功率主板来画保护板了。卜面是保护部分的电路图,是我学习了钟工公布的300OW上用的保护
8、电路变化而来的o二、主要部件的制作和采购1.SpfM主芯片5 .主变压器主变压器是制作逆变器成功与否的关健,本机主变用的磁芯为EE55材痂IVIO.我在杭州电壬市场买到了一种步量很好的骨架,立式的,脚位11加Ib脚粗1.2MM。绕制数据:初级2T加2T,用10根0.93的线。初级导线总面枳为6.8平方MM,次级为0.93线一根,绕60。绕前准备:先准备骨架,把骨架上22个引脚,剪去4个,下面红圈处就是表示已经剪去的脚.上面二个独立的脚是离压绕组用的,远离下面的脚有利于绝缘,中间及下面的脚是低压绕组用的,左边是一个绕组2圈,右边是另一个绕组2I御。统制步A),先绕二分之一的高压绕组(次级),先在
9、骨架上用高温胶带粘一层,这样做是为了防止导线打滑,用根0.93线绕-层,约30圈(注意的是,高乐绕组的线头耍做好绝缘.我是套进一小段热缩套管,用打火机烤一下,就紧紧包在线头上了),再用胶带固定住线头,不要让它散出来,并在高压绕组的外面用高温胶带包三层。B),下面就可以绕低压绕组了(初级),低压绕组分成二层绕,也就是每一层是2加2,用5根线并绕,我画了一个图(见卜.面图),不知大伙能不能看清楚结构情况。先用5根0.93线绕2圈(见图二中红线),中间留空隙,再在空隙处用另外5根线绕2圈(见图二中蓝线),每根线长约37Q1.用同样的方法绕二层,层间包二层胶带,这样就相当于用了10根线并绕。绕完低压绕
10、组,在绕组外用高温胶带包三层。绕低压绕组要注意的问题是:线头留在下面,即骨架用脚处,线尾留长一点,暂时留在骨架的上面(等绕完高压绕组后要向下折下来)。从(图一)可以看出,实际上,低压绕组的头和尾是有一段是全校的,也就是不是2圈,而是约2.2圈,这样做可以大大减少漏感。C),再继续绕高压绕组,绕完另外的30圈,要注意的是,这30图要和里面的30圈绕向相同,这点很关健。如果一层绕不下,就把剩下几圈再绕一层。D),绕完高压绕组后,在外面用高温胶带包三层,就把低压绕组原先留在上面的线头折下来(见图三),准着饵在骨架的脚上。去漆可以用脱漆剂,用棉签沾点脱漆剂,抹在线头上,过一会儿,漆就掉下来了,就可以焊
11、了。E),再后在整个绕组的外面包几层高温胶带,绕好的线包外观要饱满平整.IO,现在可以插磁芯了,插磁芯之前要对磁芯的对接面做清洁处理,我是用胶带粘几卜,把磁芯对接面的粉末全清洁干净,插入磁芯,用胶带扎紧,有条件的话对磁芯对接处用胶水做固定。我发现用这种方法绕制的变压器漏感比较小。以前用铜带绕制,漏感一般在0.8UH以上,现在可以做到04uH以下.我想原因是:因为铜带要焊引出线头,这样就济下了一个锡堆,再绕悬压绕组时,中间就有一个空隙,导致耦合不紧。下图为测试漏感示盍图。如果有条件,一定要做一个耐用测试,任个低压绕组对高压绕组的绝缘要在1500V以上,这样才可以放心使用。6 .AC输出源波磁环对
12、于象我这样纯手工打造的爱好者来讲,这个磁环的绕制也是十分头痛的事。磁环是采用直径40删的铁硅铝磁环,用1.18的线,在上面穿绕90圈,线长约4.5米,如果用导磁率为125的磁环,电感室大约在1.5mH,用导磁度为90的腑环,电感址大约在ImH左右.我做过试脸,用二个这样的腑环,每个电!量在07m1.1.以上就可以正常工作了。绕制时分二层,第一层,45圈,因为磁环外圈和内圈的周长不同,所以第一层绕时,内圈的线要紧密排列,而外圈的线是每圈之间身有个空隙的。绕第二层时,内圈是叠在第层线上,外圈是嵌在第层线的空隙中,这样绕出来的线圈才好看。当然,好象是否好看,也不影响使用。下面是我在淘宝上买过磁环的网
13、店(无意为商家做广告,只是方便朋友们采购)。注意,绕这个磁环时,一定要戴手套,否则,导线会让你勒出血泡的。7 .散热风扇本机前级功率管和H桥的功率管都用风扇散热(安装方法卜.面再详述),这是一种小型仪表风扇,比电脑上的直1.1.风扇还要小一点,实验证明,在60OW输出的情况下,H桥的4个功率管散热不成问题,但前级的二个功率管好象散热不够一点,如果有可能,最好用大一点的风扇。这风扇也是在淘宝网上买的,但现在这家店中好象没有f,只能用其它差不多的风扇代替r三、安装与重试:本机的安装调试并不笈杂,但安装前必须做到二点:1 .所有元罂件必须是好的,器件的耐压和工作电流定要够,尽可能用新罂件,有条件的话
14、装前对元器件作一番测试.2 .PCB定要好,装前最好仔细地检查-下,有没有铜箔毛刺引起的短路等。下面我讲讲各板子的安装过程要注意的事项:1.功率主板:功率主板的安装,因为都是一些大器件,所以安装是比较方便的。大功率管的安装:先把大功率管的脚弯成如下图所示的样子,然后把管子金属面朝上,聘管脚插入焊接孔,在功率管的金属面上涂一点导热硅脂,再救蛊一层矽胶片做绝缘。再把散热落盖上,从PCB卜面升上来一个M3的螺丝,拧在散热器,并拧索,这样,散热器就紧紧压在大功率管上了,再在反面把管脚焊好。这种装法,主要是更换功率管比较方便。板子装完后,接入12V直流电,见上图,按一下S1.开关,驱动板就开始工作了,测
15、一下工作电流,一般应该在IOMA左右,将谴港探头接到图中PwM输出处,应该看到二路互为相反的P4I波输出,频率在28K左右,幅度为12V。闪为这块板子,当初我画的时候,是和我的100OM机通用的,所以,插针处有二时输出,但在60OW机中只用了左边的一对。3 .SPWM驱动板SPWM驱动板,因为元滞件较多,所以,安装时一定要细心,元器件不能有问题,也不能装错。特别是板上的高速隔离光福T1.P250,买时一定要注意质量,现在淘宝上的价格很乱,我曾经买到很便宜的,全新的才2.8元个,结果发现是打磨后重新印字的假货.一般我认为,全新东芝原装的,价格应该在5-6元的才是我的。装好板子后,按下图接上12V
16、电源,总电潦应该在120-130MA左右。测C22二端应该在19V左右,C23二端为15匕说明升压电路部分基本正常.这时,就可以用示波器在SPwM输出端测到SPwM波形,见上图右边的引出脚。(注意:因为二个上管是自举供电的,所以,在没有接H桥的情况只能测到二个下管的SPwM波形,二个上管的波形哲时测不到的,这是正常的)。4 .整机调试:为了安全起见,一般是前后级分开来调试,等把前后级都调好了,再联起来调试,就方便了。).前级的调试:先在电瓶的引线上接一个15A的保险丝,功率主板上的高压保险丝不要装,这样,前后级就分开了。插上前级IxH)C驱动板,把刀用去直向电压700V档接在高压电解二端,开机(按一卜DC-DC郭动板上的ON启动开关),前级就