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EGS002纯正弦波逆变器驱动板配套后级功率板EGP1000W逆变器功率板

EGS002纯正弦波逆变器驱动板配套后级功率板EGP1000W逆变器功率板
EGS002纯正弦波逆变器驱动板配套后级功率板EGP1000W逆变器功率板

EGP1000W逆变器功率板用户手册

版本更新:V1.0:正式发行初版 (2011-05-04)。

1. 描述

EGP1000W逆变器功率板是一款配套 EG8010 SPWM芯片和EGS001正弦波逆变器驱动板的专用功率底板,适用于3KVA以下的逆变单元。EGP1000W逆变器功率板具有两种工作模式:前级经高频变压器DC-DC升压后输入高压直流电至板上功率电源接口直接逆变输出模式(高频模式);直接输入低压直流电至板上功率电源接口逆变输出低压交流后经工频变压器升压输出高压交流(工频模式)。用户可根据需求选择工作模式及功率器件,并通过调压电位器调节交流输出电压。

EGP1000W逆变器功率板上由一个EGS001正弦波逆变器驱动板的专用接口、8个功率管两两并联组成的全桥功率单元、LC滤波单元、低压电源管理单元、电压电流反馈单元及温度检测单元。板上可安装散热片和风扇,并可通过EGS001上的风扇控制功能根据温度打开或关闭散热风扇。

2. 电路原理图

EGP1000W逆变器功率板原理图

图2-1. EGP1000W逆变器功率板电路原理图

3. 功率板模块说明

3.1 EGP10000W 逆变器功率板正视图

图3-1. EGP1000W 逆变器功率板

3.2 接口说明

3.2.1 电源接口

EGP1000W 逆变器功率板共有三个电源接口:功率电源接口(P3、P4)、驱动电源接口(P5)及风扇电源接口(P1)。

图3-2. EGP1000W 逆变器功率底板电源管理部分原理图

散热片区

调制桥臂上管

调制桥臂下管

基频桥臂上管 基频桥臂下管

保险丝

直流功 率电源

EGS001逆变器驱动板

交流输出 LC 滤波

(工频升压模式时,电感用铜丝短路,电容接工频变压器高压输出端)

电流采样康铜丝

+5V 稳压

温度电阻 +12V 稳压

风扇接口 外挂风 扇电源 直流控 制电源

调压电位器

指示灯

功率电源滤波电容,根据需求选择个数及容量

交流输出

工频变压器升压 模式反馈电路

去耦 电容

功率电源(P3、P4)主要为逆变全桥供电,为逆变输出提供电能。工作在高频模式时,功率电源为一组高压直流电源,若要逆变输出交流220V,则输入的直流功率电压须在330V ~ 450V之间,高压直流电源可采用高频变压器DC-DC升压得到。工作在工频模式时,功率电源为一组低压直流电源,通常电压不大于60V,可采用电池组或其他直流电源供电。

驱动电源(P5)主要为SPWM控制电路和功率管驱动电路供电,输入电压为+12V。工作在高频模式时,由于功率电源电压通常在330V以上,所以必须使用另外一组+12V的直流电源单独为驱动电路供电。工作在工频模式时,功率电源电压通常不大于60V,可使用功率电源通过板上降压电路为驱动电路供电,也可外接一组+12V的直流电源单独为驱动电路供电。

风扇电源(P1)主要为散热风扇提供电源,由于散热风扇的工作电压不同,一般风扇电源需要外接,工作在工频模式时,也可通过配置跳线JP2选择功率电源为散热风扇供电。

3.2.2 交流输出接口(P8、P9)

板上P8、P9接口为交流输出接口。高频模式时,经板上(L3、C13)LC滤波后直接提供220V纯正弦波输出。工频模式时,板上LC滤波电路(L1、C13)可以省去,滤波电感L1用粗铜丝短路,滤波电容C13不焊,输出SPWM波形,经外挂工频变压器和滤波电容后输出220V正弦波。可参考章节“4.3 工频模式”。

3.2.3 工频电压反馈接口(P6、P7)

板上P6、P7接口为工频电压反馈接口,仅在工频模式时使用。具体使用方法请参考章节“4.3 工频模式”中的反馈说明。

3.3 板上电源配置跳线

EGP1000W逆变器功率板上有三个电源配置跳线:JP1、JP2、JP3。用以配置驱动电源及风扇电源。

高频模式时,需在驱动电源接口(P5)外接+12V的电源为驱动电路供电,风扇电源(P1)也需外接,且高频模式时JP2、JP3必须断开!

工频模式时,驱动电源接口(P5)可以不接,使用功率电源经板上降压电路降压后为驱动电路供电,根据输入的功率电源电压不同,配置跳线;若不使用板上降压电路,也可在驱动电源接口(P5)外接+12V 的电源为驱动电路供电。具体配置见表3-1.

工作模式驱动电

源模式

风扇电

源模式

功率电源

(P3、P4)

驱动电源

接口(P5)

风扇电源

接口(P1)

降压器件

U1

跳线

JP1

跳线

JP2

跳线

JP3

高频模式从P5口

输入

从P1口

输入

330V-450V 接+12V 外接不焊断开断开断开

工频模式从P5口

输入

从P1口

输入

12V-75V 接+12V 外接不焊断开断开断开

板上

降压

P1口

输入

12V-15V 不接外接不焊断开断开短接

15V-25V 不接外接L7812 断开短接断开

25V-75V 不接外接EG1181 断开短接断开共用

功率

电源

12V-15V 不接不接不焊短接短接短接

15V-25V 不接不接L7812 短接短接断开

25V-75V 不接不接EG1181 短接短接断开

表3-1 工作模式与电源配置表格

板上功率电源总线上有三个滤波电解电容(C1、C2、C3)及两个去耦电容(C14、C15)。电容的耐压值需根据功率电源电压选择。如工作在高频模式,功率电源总线电压为(330V~400V),则选择耐压为450V。若工作在工频模式,功率电源总线电压为48V,则选择电容耐压应为63V。电解电容容量根据实际系统功率选择,一般高频模式应大于47uF,工频模式应大于470uF。去耦电容一般选择0.1uF的CBB电容,耐压必须大于功率电源总线电压。若电容耐压小于功率电源总线电压,则可能造成电容爆炸危险!

4. 工作模式说明

4.1 工作模式概述

EGP1000W逆变器功率板共有两种工作模式:前级经高频变压器DC-DC升压后输入高压直流电至板上功率电源接口直接逆变输出模式(高频模式);直接输入低压直流电至板上功率电源接口逆变输出低压交流后经工频变压器升压输出高压交流(工频模式)。两种工作模式所用功率器件不同,用户可根据系统需求选型。工作在高频模式时,直流电压高,相同功率下电流小;工频模式时,直流电压低,相同功率下电流大。

4.2 高频模式

高频模式时,功率电源接口(P3、P4)需输入高压直流电源,功率电源电压需大于逆变单元交流输出的峰值,如需要有效值220V交流输出时,功率电源电压至少要大于311V。即:

一般需要在重载下稳定运行时,需要留有一定的余量,在220V交流输出时,建议功率电源电压为

330V-450V。另外,高频模式下需在驱动电源接口(P5)上外接一组+12V的驱动电源,供驱动电路使用。

高频模式时,交流输出端需接LC滤波,将调制波滤除,需在板上(C13)位置焊接一个2.2uF的CBB 电容,(L1)位置焊接一个3.3mH的电感(L1)。电容的耐压及电感的电流能力根据实际需要选择。注意,逆变器为交流输出,输出LC滤波电容(C13)不可使用电解电容,一般选择CBB电容,且耐压需大于交流输出峰值电压。

高频模式时,板上已集成完整的电压反馈电路,能够自动实现稳压功能,且输出的交流电压可以通过调压电位器(R5)调节。工频电压反馈接口(P6、P7)不接,且用于工频电压反馈的整流桥芯片(U3可以省去,反馈电路上的4.7uF的电容不接。电压反馈部分原理图如图4-1所示:

图4-1 高频模式反馈电路原理图

4.3 工频模式

工频模式时,功率电源接口(P3、P4)只需输入低压直流电源即可,功率电源可由电池组或其他低压电源提供。同样,EGP1000W逆变器功率板输出的交流电压有效值和功率电源输入的直流电压关系仍需遵循:

此时,板上的交流输出接口(P8、P9)需要接工频变压器的低压线圈输入端口,变压器高压线圈输出端口并一个2.2uF的CBB滤波电容。使用工频变压器时,板上的LC滤波器件(L1、C13)可以省去,滤波电感(L1)用粗铜丝短路,滤波电容(C13)不焊。输出及反馈电路如同4-2所示。

若系统不需要隔离,则直接将工频变压器输出端口接到板上的工频反馈输入端,经过板上整流桥整流后由分压电阻分压到EGS001驱动板的VFB。另外工频反馈需要在EGS001的VFB脚与地之间加一个16V/4.7uF 的电解电容(C12),工频模式电压反馈电路如图4-2所示。

图4-2 工频模式反馈电路原理图(不隔离)

如系统需要隔离,则工频变压器输出端口需先接一反馈变压器至板上的交流反馈输入端,再经过板上整流桥整流后由分压电阻分压到EGS001驱动板的VFB。隔离的反馈电路如图4-3所示。

图4-3 工频模式反馈电路原理图(隔离)

4.4 应用举例

应用举例1:

使用高频模式直接逆变输出220V交流。

功率电源电压:

输入的功率电源电压V

DC需大于交流输出峰值312V,建议留有余量,特别是重载时,功率电源电压要高于交流输出峰值电压,电压范围应在330V ~ 450V。功率电源电源电压也不宜过高,过高将导致MOSFET选型困难,并且会增加高压电源滤波电容成本。330V ~ 450V的功率电源可使用高频变压器DC-DC升压得到。

驱动电源提供:需在板上的驱动电源接口(P5)另接一组+12V的驱动电源单独为驱动电路供电。

功率电源总线上的峰值电流约为:

板上的保险丝可选择10A - 20A的保险丝。

采样电阻:

Ω

采样电阻可使用功率电阻,如使用0.2Ω/2W的功率电阻,则使用3-4根功率电阻并联。

应用举例2:

48V DC -- 220V AC,使用工频模式加工频变压器逆变输出220V交流。

驱动电源提供:板上的驱动电源接口(P5)可以不接,驱动电源使用EG1181降压型开关电源模块,输入电压(+25V ~ +70V)、输出+12V/100mA。

工频变压器低压线圈输入电压:

即工频变压器低压线圈输入的交流电压有效值将小于34V,也就是说高压线圈与低压线圈的匝数比必须大于6.5。重载时建议留一定的余量,匝数比不宜太小。此时可以选用24V - 220V或30V - 220V的工频变压器。

当选择24V - 220V 的工频变压器时,功率电源总线上的峰值电流约为:

板上的保险丝可选择(80A-100A)的保险丝。

采样电阻:

Ω

采样电阻须使用康铜丝,如使用20m Ω的康铜丝,则使用3-4条康铜丝并联。

5. 规格尺寸

EGP1000W 规格尺寸

.

图4-1. EGP1000W 逆变器功率板规格尺寸

单位:mm

98.5

6.2

13.1 17.4 160.4

17.4 17.4 17.4 17.4 17.4 17.4 17.4 8.3

168±0104±0.3

1000瓦正弦波逆变器原理实图

1000瓦正弦波逆变器原理实图

这个机器,BT是12V,也可以是24V,12V时我的目标是800W,力争1000W,整体结构是学习了钟工的3000W机器,也是下面一个大散热板,上面是一块和散热板一样大小的功率主板,长228MM,宽140MM。升压部分的4个功率管,H桥的4个功率管及4个TO220封装的快速二极管直接拧在散热板;DC-DC升压电路的驱动板和SPWM的驱动板直插在功率主板上。 因为电流较大,所以用了三对6平方的软线直接焊在功率板上: 吸取了以前的教训:以前因为PCB设计得不好,打了很多样,花了很多冤枉钱,常常是PCB打样回来了,装了一片就发现了问题,其它的板子就这样废弃了。所以这次画PCB时,我充分考虑到板子的灵活性,尽可能一板多用,这样可以省下不少钱,哈哈。

如上图:在板子上预留了一个储能电感的位置,一般情况用准开环,不装储能电感,就直接搭通,如果要用闭环稳压,就可以在这个位置装一个EC35的电感。

上图红色的东西,是一个0.6W的取样变压器,如果用差分取样,这个位置可以装二个200K的降压电阻,取样变压器的左边,一个小变压器样子的是预留的电流互感器的位置,这次因为不用电流反馈,所以没有装互感器,PCB下面直接搭通。 上面是SPWM驱动板的接口,4个圆孔下面是装H桥的4个大功率管,那个白色的东西是0.1R电流取样电阻。二个直径40的铁硅铝磁绕的滤波电感,是用1.18的线每个绕90圈,电感量约1MH,磁环初始导磁率为90。

上图是DC-DC升压电路的驱动板,用的是KA3525。这次共装了二板这样的板,一块频率是27K,用于普通变压器驱动,还有一块是16K,想试试非晶磁环做变压器效果。 这是SPWM驱动板的PCB,本方案用的是张工提供的单片机SPWM芯片 TDS2285,输出部分还是用250光藕进行驱动,因为这样比较可靠。也是为了可靠起见,这次二个上管没有用自举供电,而是老老实实地用了三组隔离电源对光

逆变器的选型

逆变器主要技术指标有:额定容量;输出功率因数;额定输入电压、电流 电压调整率;负载调整率;谐波因数;总谐波畸变率;畸变因数;峰值子数等 通过对逆变器产品的考察,现对250kW、500kW逆变器产品及1000kW逆变器做技术参数比较: 本工程装机容量,10MWp,若选用单台容量大的逆变器,逆变器发生故障时,发电系统损失发电量较大;选用单台容量小的逆变设备,则设备数量较多,会增加投资后期的维护工作量;在投资相同的条件下,应尽量选用容量大的逆变设备,可在一定程度上降低投资,并提高系统可靠性,因此,从工程运行及维护考虑,本工程拟采用高效率、大功率逆变器,选用容量为 500kW,逆变器参数暂按如下参数进行设计

集中型逆变器 主要特点是单机功率大、最大功率跟踪(MPPT)数量少、每瓦成本低。目前国内的主流机型以 500kW、630kW 为主,欧洲及北美等地区主流机型单机功率 800kW 甚至更高,功率等级和集成度还在不断提高,德国 SMA 公司今年推出了单机功率 2.5MW 的逆变器。按照逆变器主电路结构,集中型逆变器又可以分为以下 2 种类型 集中型逆变器是目前大部分中大型光伏电站的首选,在全球 5MW 以上的光伏电站中,其选用比例超过 98% 通过对比集中型和组串型主流机型方案在 100MW 电站的运维数据(见表 5),发电量损失二者相当;由于组串型设备是整机维护,而集中型设备是器件维护,设备维护成本上,集中型优势非常明显。同时,在占地几千亩的百 MW 级大规模电站中,对完全分散布置的组串逆变器进行更换,维护人员花在路途上的时间将远高于进行设备更换的时间,这也是组串型的大型电站应用不利因素之一

纯正弦波逆变器哪个好_纯正弦波逆变器排行榜

纯正弦波逆变器哪个好_纯正弦波逆变器排行榜 纯正弦波逆变器哪个好纯正弦波的逆变器好,困为谐波分量少,功率因数更高。 纯正弦波的逆变器 连续输出功率:1000W 峰值输出功率:2000W 直流输入:12V 交流输入电压:100-120V/60Hzor220V-240V/60Hz 主要优点:其输出波形为纯正弦波,较修正正弦波而言,这种波形稳定,不失真,不易变形,带载能力强,接近于市电的供电能力。 带感性负载如微波炉和电机,具有使负载工作更快,并有效减少设备产生的噪音。提供持续稳定的交流电,保证设备持续正常工作。 纯正弦波和修正弦波逆变器有什么区别纯正弦波的才能称为正弦波,所谓修正正弦波更接近于方波。纯正弦波逆变器可以驱动常见的任何可以接入市电的设备,而修正正弦波对负载有很多限制,比如带电阻类负载(白炽灯、电炉(电磁炉除外)等负载)是没问题的,但电容类负载(比如充电的LED手电筒)在脉冲的边沿会出现冲击电流,导致电容类负载在修正正弦波供电时极易损坏,电感类负载(使用电动机的电器)工作也会出现异常。这个我以前做过专门的测试,下面照片中示波器的图像就是逆变器的输出波形,由于输出电压较高,已经在示波器探头上使用电阻进行100:1的分压。 下面图片中这个就是纯正弦波逆变器的输出波形: 下面这个图片中的示波器图像是修正正弦波逆变器输出的所谓“修正正弦波”: 1、西门子:世界上最大的机电类/电气工程与电子公司之一,世界500强企业; 2、西蒙Simon:高新技术企业,,拥有国内产品专利近百项,其产品畅销国内外; 3、罗格朗-TCL:电气行业的领导品牌,十大品牌,TCL-罗格朗国际电工; 4、奇胜Clipsal:全球著名品牌,亚洲最大的电工产品品牌之一;

逆变器的驱动

逆变器的驱动 1、驱动电路的基本任务 驱动电路是主电路与控制电路之间的接口电路。驱动电路的基本任务是将信息电子电路传来的信号转换为加在器件控制回路中的电压或者电流。 2、驱动电路的要求 ①具有一定的功率,使器件能够可靠地开通或关断。 ②具有尽可能短的开关时间和尽可能小的开关损耗。 ③具有电气隔离环节,一般采用光隔离或磁隔离。 ④工作可靠。 3、驱动电路的分类 按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间信号的性质,可以将电力电子器件分为电流驱动型和电压驱动型两类。驱动电路具体形式可为分立元件的,但目前的趋势是采用专用集成驱动电路。驱动电路常称为触发电路。 4、典型全控型器件的驱动电路 输入正负电源VCC; 电气隔离环节:光耦; 电压放大环节:运算放大器A; 功率放大环节:推挽电路V2、V3;

■电压驱动型器件的驱动电路 ◆电力MOSFET和IGBT是电压驱动型器件。 ◆为快速建立驱动电压,要求驱动电路具有较小的输出电阻。 ◆使电力MOSFET开通的栅源极间驱动电压一般取10~15V,使IGBT开通的栅射极间驱动电压一般取15 ~ 20V。 ◆关断时施加一定幅值的负驱动电压(一般取-5 ~ -15V)有利于减小关断时间和关断损耗。 ◆在栅极串入一只低值电阻(数十欧左右)可以减小寄生振荡,该电阻阻值应随被驱动器件电流额定值的增大而减小。 ◆电力MOSFET ?包括电气隔离和晶体管放大电路两部分;当无输入信号时高速放大器A输出负电平,V3导通输出负驱动电压,当有输入信号时A输出正电平,V2导通输出正驱动电压。 5、MOSFET和IGBT的集成驱动芯片 TLP250; IR2110; IR2130HCPL-316; EXB841; 中国落木源电子的系列产品;

大功率逆变器 规格书

3000W 修 正 波DC-AC 逆 变 器 ■ 特性: ● 修正波输出(THD <3%) ● 瞬间功率高达6000W ● 效率高达85% ● 保护各类:电池高低压保护/输出短路保护/过负载保护/ 过温度保护/输入反接保护/电池低压警报 ● 应用:家电,电动工具,办公和便携式设备,车辆和游艇等。 ● 1年保修 电气规格 型号 BEM3000L 输出 额定功率(Typ.) 3000W 3000W 3000W 交流电压 220V 220V 220V 频率 50HZ±0.5HZ 50HZ±0.5HZ 50HZ±0.5HZ 波形 额定电压下, 修正波(THD<3%) 额定电压下, 修正波(THD<3%) 额定电压下, 修正波(THD<3%) 输入 电池电压 12V 24V 48V 电压范围(Typ.) 10V-15V 20V-30V 40V-60V 直流电流(Typ.) 277A 138A 69A 空载损耗 ≤0.3A ≤0.2A ≤0.15A 关机模式电流 ≤20mA ≤20mA ≤20mA 效率(Typ.) ≥90% ≥90% ≥90% 电池类型 铅酸电池 铅酸电池 铅酸电池 电池 输入 保护 保险片 35A*12 35A*6 35A*6 电池低压警报 10.5V±0.5V 20V±1V 42V±2V 电池低压保护 9.5V±0.5V 19V±1V 40V±2V 电池高压保护 15.5V±0.5V 30V±1V 60V±2V 电池反接保护 通过内部保险片 通过内部保险片 通过内部保险片 输出 保护 过温度 75℃±5℃ 75℃±5℃ 75℃±5℃ 亮红色指示灯,有报警声,无输出 亮红色指示灯,有报警声,无输出 亮红色指示灯,有报警声,无输出 输出短路 红绿灯交替闪, 取消短路后自动恢复正常 红绿灯交替闪, 取消短路后自动恢复正常 红绿灯交替闪, 取消短路后自动恢复正常 过负载(Typ.) ≥3000W ≥3000W ≥3000W 亮红色指示灯,自锁, 降低负载重启恢复正常输出 亮红色指示灯,自锁, 降低负载重启恢复正常输出 亮红色指示灯,自锁, 降低负载重启恢复正常输出 USB 输出电压 5V 5V 无 输出电流 2A 500mA 无 环境 工作温度 0-40℃@100%负载 工作湿度 20-90%RH ,无冷藏 储存温度、湿度 -30℃-+70℃,10-95%RH 其它 重量 净重:4.8 Kg 毛重:6 Kg 尺寸 454*180*142 mm(L*W*H) 包装 490*245*205 mm(L*W*H) 备注 如未特别说明,所有规格参数25℃环境温度下进行量测。

逆变器的选型

。 集中式逆变器和组串式逆变器选型的比较 国家电网对分布式光伏电站要求如下:单个并网点小于6MW,年自发自用电量大于50%;8KW 以下可接入220V;8KW-400KW可接入380V;400KW-6MW可接入10KV。根据逆变器的特点,光伏 电站逆变器选型方法:220V项目选用单相组串式逆变器,8KW-30KW选用三相组串式逆变器,50KW 以上的项目,可以根据实际情况选用组串式逆变器和集中式逆变器。对于MW级别的电站亦可选择380V或10KV方式并网。 逆变器方案对比: 集中式逆变器:设备功率在50KW到630KW之间,功率器件采用大电流IGBT,系统拓扑结 构采用DC-AC一级电力电子器件变换全桥逆变,工频隔离变压器的方式,防护等级一般为IP20。体积较大,室内立式安装。 组串式逆变器:功率小于30KW,功率开关管采用小电流的MOSFET,拓扑结构采用 DC-DC-BOOST升压和DC-AC全桥逆变两级电力电子器件变换,防护等级一般为IP65。体积较小,可室外臂挂式安装。 系统主要器件对比: 集中式逆变器:光伏组件,直流电缆,汇流箱,直流电缆,直流汇流配电,直流电缆,逆变器,隔离变压器,交流配电,电网。 组串式逆变器:组件,直流电缆,逆变器,交流配电,电网。 主要优缺点和适应场合: 1、集中式逆变器一般用于日照均匀的大型厂房,荒漠电站,地面电站等大型发电系统中,系统总功率大,一般是兆瓦级以上。 主要优势有: (1)逆变器数量少,便于管理; (2)逆变器元器件数量少,可靠性高; (3)谐波含量少,直流分量少电能质量高; (4)逆变器集成度高,功率密度大,成本低; (5)逆变器各种保护功能齐全,电站安全性高; (6)有功率因素调节功能和低电压穿越功能,电网调节性好。 主要缺点有: (1)直流汇流箱故障率较高,影响整个系统。 (2)集中式逆变器MPPT电压范围窄,一般为450-820V,组件配置不灵活。在阴雨天,雾气多 的部区,发电时间短。 (3)逆变器机房安装部署困难、需要专用的机房和设备。 (4)逆变器自身耗电以及机房通风散热耗电,系统维护相对复杂。 (5)集中式并网逆变系统中,组件方阵经过两次汇流到达逆变器,逆变器最大功率跟踪功能(MPPT)不能监控到每一路组件的运行情况,因此不可能使每一路组件都处于最佳工作点,当有一块组件发生故障或者被阴影遮挡,会影响整个系统的发电效率。 (6)集中式并网逆变系统中无冗余能力,如有发生故障停机,整个系统将停止发电。

正弦波逆变器驱动芯片介绍

光伏逆变器600W正弦波逆变器制作详解 自从公布了1KW正弦波逆变器的制作过程后,有不少朋友来信息,提这样那样的问题,很多都是象我这样的初学者。为此,我又花了近一个月的时间,制作了这台600W的正弦波逆变器,该机有如下特点: 1.SPWM的驱动核心采用了单片机SPWM芯片,TDS2285,所以,SPWM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PCB全部采用了单面板,便于大家制作,因为,很多爱好者都会自已做单面的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,自已在家里就可以做出来,当然,主要的目的是省钱,现在的PCB厂家太牛了,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,你要什么有什么。 如果PCB没有做错,如果元器件没有问题,如果你对逆变器有一定的基

础,我老寿包你制作成功,当然,里面有很多东西要自已动手做的,可以尽享自已动手的乐趣。 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,每一部分做一块PCB板。分别是“功率主板”;“SPWM驱动板”;“DC-DC驱动板”;“保护板”。 1.功率主板: 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,前级工作电流可以达到55A以上,DC-DC升压部分用了一对190N08,这种247封装的牛管,只要散热做到

小功率单相逆变电源毕业设计

德州职业技术学院 毕业设计(论文) (2012届毕业生) 题目小功率单相逆变电源的设计制作 指导教师张洪宝 系部电子与新能源工程技术系 专业应用电子技术 班级09级应用电子技术 学号 200902050124 姓名张艳霞 2011年 9月 19 日至 2011年 11月 18日共 9 周

该设计主要应用电力电子电路技术和开关电源电路技术有关知识。涉及模拟集成电路、电源集成电路、直流稳压电路、开关稳压电路等原理,充分运用芯片KA7500B的固定频率脉冲宽度调制电路及场效应管(N沟道增强型MOSFET)的开关速度快、无二次击穿、热稳定性好的优点而组合设计的电路。该逆变电源的主要组成部分为:DC/DC电路、输入过压保护电路、输出过压保护电路、过热保护电路、DC/AC变换电路、振荡电路、全桥电路。 在工作时的持续输出功率为150W,具有工作正常指示灯、输出过压保护、输入过压保护以及过热保护等功能。该电源的制造成本较为低廉,实用性强,可作为多种便携式电器通用的电源。 关键词:过热保护;过压保护;集成电路;振荡频率;脉宽调制

The main application of power electronic circuit design technology and switching power supply circuit technology knowledge. Involves analog integrated circuits, power supply integrated circuits, DC circuit, the switching regulator circuit theory, make full use of the chip KA7500B fixed frequency pulse width modulation circuit and FET (N-channel enhancement mode MOSFET) switching speed, no second breakdown, thermal stability, good benefits and the modular design of the circuit. The inverter main components: DC / DC circuit, input over-voltageprotection circuit, output over-voltage protection circuit, overheat protection circuit, DC / AC conversion circuit, oscillation circuit, full-bridge circuit. In the work of continuous output power of 150W, with a normal light work, output overvoltage protection, input over-voltage protection and thermal overload protection. The power of the relatively low manufacturing cost, practical, and a variety of portable electronic devices can be used as a common power supply. Keywords: thermal protection; over-voltage protection; integrated circuits; oscillation frequency; pulse width modulation

纯正弦波单相逆变电源主控芯片 U3988剖析

U3988是数字化的、功能完善的正弦波单相逆变电源 / UPS 主控 芯片,它不仅可以输出高精度的SPWM正弦波脉冲序列,还可以实现稳压、保护、市电/逆变自动切换、充电控制等功能,并且具备LED指示灯驱动、蜂鸣器控制、逆变桥控制引脚,从而可以利用该芯片组成一个完整的逆变电源/UPS系统,用该芯片控制的逆变桥输出,既可以是传统的工频变压器结构,也可以是高频升压后的直接逆变结构。为方便生产过程中的调试,该芯片还具备测试模式,在该模式下,所有的保护功能、市电切换、充电控制均不起作用,仅工作在可以稳压的逆变状态,为最基本的调试和测试提供了方便。 U3988 的内部构成主要有:正弦波发生器、双极性调制脉冲产生逻辑、50Hz(或 60Hz)时基、电压反馈/短路检测、正弦波峰值调压稳压单元、外部扩展的保护响应逻辑、市电过零脉冲过滤、市电电压测量、电池电压测量、逆变控制、充电控制、指示灯控制、蜂鸣器控制、抗干扰自恢复单元构成。整个电路封装成一个18引脚IC(DIP18),其内部结构框图如图一所示: 图二是U3988的引脚图。 VDD是芯片的电源引脚,接单一+5V;GND是地; OSC1、OSC2是时钟引脚,接20MHz晶振; OUTA、OUTB是正弦波SPWM脉冲序列的输出引脚,这两个引脚输出的信号一般要通过死

区控制电路才能送到逆变桥; OUTG是逆变桥使能控制输出,该引脚输出低电平时允许逆变桥工作,输出高电平时则禁止逆变桥工作; AV_CK是逆变输出电压反馈引脚,该引脚接受的是模拟量输入,逆变桥最终输出的正弦波交流电压通过反馈电路送到该引脚,由芯片对逆变输出电压实现稳压、调压和短路检测; BT_CK是电池电压测量引脚,是模拟量输入引脚,电池电压经过电阻降压送到该引脚,由芯片对电池实现欠压保护、充电检测,若不需要使用该引脚,可以直接接+5V; AC_CK是市电电压测量引脚,这也是模拟量输入引脚,市电电压经过降压、整流、滤波、电阻分压后,送到该引脚,芯片会根据该引脚电压的变化,判断市电是否异常,并决定是否进行市电/逆变切换;若不需要使用该引脚,也可以直接接+5V; ACPLUS引脚是市电检测输入,芯片由此引脚的高低电平判断市电的有无;有市电时要将该引脚拉成低电平,对于检测市电的电路,如果为了提高响应速度而不采用滤波电容,也是允许的,虽然在该引脚的低电平信号中含有过零脉冲,但并不会使U3988频繁地进入逆变状态,因为在芯片的内部有过零脉过滤逻辑; AC/DC引脚是市电/逆变控制输出,输出高电平时为市电,输出低电平时为逆变; CHARG引脚是充电控制输出,高电平有效; LED_L引脚是逆变/欠压指示输出,低电平时表示逆变状态,闪烁时表示欠压; LED_P引脚是保护指示输出,当检测到短路或者外部的扩展保护时,芯片停止逆变,进入保护状态,此时指示灯闪烁; PROT引脚是扩展保护输入引脚,高电平有效,用户可以通过外部的或门逻辑实现过流、过温等保护输入,该引脚在逆变和市电状态都可以响应外部的保护请求; BEEP/TEST是双向引脚,正常工作时是蜂鸣器控制输出引脚,通过三极管驱动电磁式蜂鸣器,当在芯片加电的瞬间,该引脚是输入引脚,用来检测外部TEST跳线的状态;关于该引脚的详

1000W正弦波逆变器制作过程详解

1000W正弦波逆变器制作过程详解 1000W正弦波逆变器制作过程详解 作者:老寿 这个机器,输入电压是直流是12V,也可以是24V,12V时我的目标是800W,力争1000W,整体结构是学习了钟工的3000W机器.具体电路图请参考:1000W正弦波逆变器(直流12V转交流220V)电路图 也是下面一个大散热板,上面是一块和散热板一样大小的功率主板,长228MM,宽140MM。升压部分的4个功率管,H桥的4个功率管及4个TO220封装的快速二极管直接拧在散热板;DC-DC升压电路的驱动板和SPWM的驱动板直插在功率主板上。 因为电流较大,所以用了三对6平方的软线直接焊在功率板上: 吸取了以前的教训:以前因为PCB设计得不好,打了很多样,花了很多冤枉钱,常常是PCB打样回来了,装了一片就发现了问题,其它的板子就这样废弃了。所以这次画PCB 时,我充分考虑到板子的灵活性,尽可能一板多用,这样可以省下不少钱,哈哈。

如上图:在板子上预留了一个储能电感的位置,一般情况用准开环,不装储能电感,就直接搭通,如果要用闭环稳压,就可以在这个位置装一个EC35的电感。 上图红色的东西,是一个0.6W的取样变压器,如果用差分取样,这个位置可以装二个200K的降压电阻,取样变压器的左边,一个小变压器样子的是预留的电流互感器的位置,这次因为不用电流反馈,所以没有装互感器,PCB下面直接搭通。 上面是SPWM驱动板的接口,4个圆孔下面是装H桥的4 个大功率管,那个白色的东西是0.1R电流取样电阻。二个 直径40的铁硅铝磁绕的滤波电感,是用1.18的线每个绕90圈,电感量约1MH,磁环初始导磁率为90。 上图是DC-DC升压电路的驱动板,用的是KA3525。这次 共装了二板这样的板,一块频率是27K,用于普通变压器驱动,还有一块是16K,想试试非晶磁环做变压器效果。 H桥部分的大功率管,我有二种选择,一种是常用的IRFP460,还有一种是IGBT管40N60,显然这二种管子不是同一个档次的,40N60要贵得多,但我的感觉,40N60的确要可靠得多,贵是有贵的道理,但压降可能要稍大一点。 这是TO220封装的快恢复二极管,15A 1200V,也是张工

小功率户外型光伏并网逆变器的防水及风道设计.

小功率户外型光伏并网逆变器的防水及 风道设计 O 引言户外型光伏并网逆变器的设计既要可靠防水又能将功率器件产生的热量排出箱体外。如果完全密封而没有合理的风道,解决了防水却无法满足热设计的要求;如果仅设计了简单的风道,解决了散热问题,却给箱体密封防水提出了难题;针对看似相矛盾的问题,本文提出了一种采用上下双层独立密封及转90度风道的特殊结构。经过长期的实践应用已完全取得成功。l 上、下双层腔体的独立密封针对不同器件防护等级要求的不同、 O 引言 户外型光伏并网逆变器的设计既要可靠防水又能将功率器件产生的热量排出箱体外。如果完全密封而没有合理的风道,解决了防水却无法满足热设计的要求;如果仅设计了简单的风道,解决了散热问题,却给箱体密封防水提出了难题;针对看似相矛盾的问题,本文提出了一种采用上下双层独立密封及转90度风道的特殊结构。经过长期的实践应用已完全取得成功。 l 上、下双层腔体的独立密封 针对不同器件防护等级要求的不同、弱电控制电路与强电主电路相互隔离与屏蔽的要求以及功率器件散热的要求,将产品的整体结构分成上下双层腔体,实现相互间的隔离、屏蔽及独立密封;两层之间的连线通过防水端子密封。上、下双层密封腔体的构成见图1。

1.1 上层控制电路的封闭腔体的构成 中间隔板上层安装功率主电路板10,配电板11,控制板12;箱体1上底部安装防水端子13;箱体l的上口周边安装自夹紧式密封圈14;上盖板15与箱体1固定;这样箱体1上半部形成一个上层的密封腔体,能完全防水、防尘,能达到IP65的防护等级。 1.2 下层封闭腔体的构成 中间隔板下层安装有散热器2,风道板3、4,电抗器5,变压器6;箱体1下底部装有风机7;箱体l两侧面装有百叶窗8;下盖板16与箱体1固定;这样整个箱体1中间隔板下层就形成一个相对封闭的腔体;中间隔板与箱体周边、散热器与中间隔板贴合面周边涂上防水密封胶,电抗器、变压器都由环氧灌封,有效进行防水。整个腔体能达到IP54的防护等级。 2 转90度风道的构成 转90度风道的构成见图2。

全硬件纯正弦逆变器制作教程

全硬件纯正弦逆变器制作教程 作者:科创论坛尤小翠 注:此文章参考了部分电源网老寿老师和老矿石老师的研究成果 做一个纯正弦逆变器,这个想法9个月之前就有了.做个逆变器,高频的,效率高,体积 小.前级肯定用SG3525或者TL494做的推挽升压,这没啥选择,关键是后级,它决定输 出波形是方波还是正弦波.输出正弦波的后级需要SPWM技术,肯定很多人的第一想法是使用单片机.的确,使用单片机的好处不少:SPWM波精度高,输出正弦波波形好,稳压精度高,方便加入电压指示功能等,单片机确实非常适合工业量产.但是对于咱们玩家,可不是这样了.单片机不是人人可以掌握的,即便掌握,像我这种只会做电子钟红外遥控之类的初级玩家也很难写出好的SPWM程序.因此,我考虑了全硬件方案. 一、高频前级(原理分析) 在HIFI界,有一句话说前级出声后级出力,同样在逆变界,有前级出功率后级出波形之说。一个好的前级是多么的重要,是确保足够功率输出的保证。 这就是前级电路图啦~ 电路采用了光藕隔离反馈,工作在准闭环模式.轻载或者空载时,由于变压器漏感,输出可能超压,容易穿后级和电容.此时占空比减小输出降低,实测在空载时占空比很小很小,这大概是空载电流小的原因吧(空载电流神一般的~60mA~).

当负载变大后,电路逐渐进入开环模式,以确保足够的电压和功率输出. 注:本图根据老矿石的作品修改 二、全硬件纯正弦后级(原理分析) 老寿老师很久之前就弄过全硬件了,他的方案有SG3525和lm393两种,前者简单,但是最大占空比低(母线电压利用率低),后者最大占空比理论上可以弄到100% (实际也很高)但是电路有点复杂,而且需要双电源供电。我把它们融合了一下,得到了自己的电路。 这是后级的框图 本电路优点: 1.电路极简单,可能为世界上最简单的分立SPWM电路 2.单电源宽电压供电(10V-30V) 3.输出最大占空比高,仿真时最大占空比已经接近100%.这将导致母线电压利用率高,母线电压340V就足够产生230V的工频正弦交流电. 4.隔离输出,受外围电路干扰少 本电路没有使用稳压反馈,故稳压功能全靠前级完成.前级一般由SG3525或者TL494组成,稳压功能不用可惜了. 看本图,由于使用了虚拟双电源,因此单电源供电即可,省略一个辅助电源变压器. 再看驱动板电路图(红圈里的内容是修改过的部分):

【标准】三相逆变器中IGBT的几种驱动电路的分析

三相逆变器中IGBT的几种驱动电路的分析 1 前言 电力电子变换技术的发展,使得各种各样的电力电子器件得到了迅速的发展。 20世纪 80年代,为了给高电压应用环境提供一种高输入阻抗的器件,有人提出了绝缘门极双极型晶体管(IGBT) [1>。在IGBT 中,用一个 MOS门极区来控制宽基区的高电压双极型晶体管的电流传输,这就产生了一种具有功率MOSFET的高输入阻抗与双极型器件优越通态特性相结合的非常诱人的器件,它具有控制功率小、开关速度快和电流处理能力大、饱和压降低等性能。在中小功率、低噪音和高性能的电源、逆变器、不间断电源( UPS)和交流电机调速系统的设计中,它是目前最为常见的一种器件。 功率器件的不断发展,使得其驱动电路也在不断地发展,相继出现了许多专用的驱动集成电路。IGBT的触发和关断要求给其栅极和基极之间加上正向电压和负向电压,栅极电压可由不同的驱动电路产生。当选择这些驱动电路时,必须基于以下的参数来进行:器件关断偏置的要求、栅极电荷的要求、耐固性要求和电源的情况。图1为一典型的IGBT驱动电路原理示意图。因为IGBT栅极发射极阻抗大,故可使用MOSFET驱动技术进行触发,不过由于IGBT的输入电容较MOSFET为大,故IGBT的关断偏压应该比许多MOSFET驱动电路提供的偏压更高。 广告插播信息 维库最新热卖芯片:FX602D4ICM7555LM317D2T-TR TPA1517DWPR BL3207IRFR13N20D SP708REN CY2305SXC-1AD8108AST LXT970QC 对IGBT驱动电路的一般要求 [2>[3>: 1)栅极驱动电压IGBT开通时,正向栅极电压的值应该足够令IGBT产生完全饱和,并使通态损耗减至最小,同时也应限制短路电流和它所带来的功率应力。在任何情况下,开通时的栅极驱动电压,应该在 12~ 20 V之间。当栅极电压为零时,IGBT处于断态。但是,为了保证IGBT在集电极发射极电压上出现 dv/dt噪声时仍保持关断,必须

大功率光伏逆变器介绍

大功率光伏逆变器 (100kwp~500kwp) 一、光伏逆变器简介 逆变器又称电源调整器,根据逆变器在光伏发电系统中的用途可分为独立型电源用和并网用二种。根据波形调制方式又可分为方波逆变器、阶梯波逆变器、正 弦波逆变器和组合式三相逆变器。对于用于并网系统的逆变器,根据有无变压器 又可分为变压器型逆变器和无变压器型逆变器。 (1)并网光伏发电系统并网式光伏发电系统由光伏组件、并网逆变器、计量装置及配电系统组成。光伏组件将太阳光能转换为直流电能,再由逆变器将直流电能转换为高品质的正弦波电流,直接馈入电网或者做为本地用电设备的电力来源。(2)离网光伏发电系统离网式光伏发电系统由光伏组件、控制器、蓄电池、离网逆变器及配电系统组成,与并网式光伏发电系统的工作原理十分相似,唯一不同的是离网系统输出的电力被直接消耗使用而不输送到电网中。离网式系统中配备有蓄电池,用于储存电能,可以满足阳光不足状态下的发电需求。通过控制器可以实现对蓄电池的控制。对于无法接入公共电网的偏远地区,离网式光伏发电系统是解决用电需求最完。 二、产品型号 ESI——————————光伏逆变器 5———————————额定输入电压 1.24vdc 2.48vdc 3.450vdc 3———————————输出电压 2.220vac 3.380vac B———————————变压器功能B可并联N不可并联 100——————————额定输出功率100kw、250kw、500kw X———————————厂商代码X希望电子有限公司T—— —————————T有隔离变压器N无隔离变压器 三、执行标准 .GB/T19939 光伏系统并网技术要求 .GB/T20046 光伏(PV)系统电网接口特性 .GB/T20513 光伏系统性能监测测量、数据交换和分析导则 .GB/Z19964 光伏发电站接入电力系统的技术规定 .GB/T3859.1 半导体变流器基本要求的规定 .GB/T3859.2 半导体变流器应用导则

怎样去选择好逆变器功率器件

怎样去选择好逆变器功率器件 逆变器的主功率元件的选择至关重要,目前使用较多的功率元件有达林顿功率晶体管(GTR),功率场效应管(MOSFET),绝缘栅晶体管(IGBT)和可关断晶闸管(GTO)等。在小容量低压系统中使用较多的器件为MOSFET,因为MOSFET 具有较低的通态压降和较高的开关频率;在高压中容量系统中一般均采用IGBT模块,这是因为MOSFET随着电压的升高其通态电阻也随之增大,而IGBT 在中容量系统中占有较大的优势;而在特大容量(100KVA以上)系统中,一般均采用GTO作为功率元件。 ⑴ 功率器件的分类: ① GTR电力晶体管(Giant Transistor): GTR功率晶体管即双极型晶体管(bipolar transistor),所谓双极型是指其电流由电子和空穴两种载流子形成的。一般采用达林顿复合结构。它的优点是:高电流密度和低饱和电压。它的缺点即MOSFET的优点(见下)。 ② MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Tyansistor) 功率场效应模块(金属氧化物场效应管):其优点是: η开关速度快:功率MOSFET又称VDMOS,是一种多子导电器件,参加导电的是多数载流子,没有少子存储现象,所以无固有存储时间,其开关速度仅取决于极间寄生电容,故开关时间极短(小于50-100ns),因而具有更高的工作频率(可达100KHz以上)。 η驱动功率小:功率MOSFET是一种电压型控制器件,即通断均由栅极电压控制。完全开通一个功率MOSFET仅需要10-20毫微秒库仑的电荷,例如一个1安培、10毫微秒宽的方波脉冲,完全开通一个功率MOSFET仅需要10毫微秒的时间。另外还需注意的是在特定的下降时间内关断器件无需负栅脉冲。由于栅极与器件主体是电隔离的,因此功率增益高,所需要的驱动功率很小,驱动电路简单。η安全工作区域(SOA)宽:功率MOSFET无二次击穿现象,因此其SOA较同功率的GTR双极性晶体管大,且更稳定耐用,工作可靠性高。 η过载能力强:功率MOSFET开启电压(阀值电压)一般为2-6v,因此具有很高的噪声容限和抗干扰能力。 η并联容易:功率MOSFET的通态电阻具有正稳定系数(即通态电阻随结温升高而增加),因而在多管并联时易于均流,对扩大整机容量有利。 η功率MOSFET具有较好的线性,且对温度不敏感。因此开环增益高,放大器级数相对可减少。 η器件参数一致性较好,批量生产离散率低。 功率MOSFET的缺点:导通电阻大,且随温度升高而增大。υ ⑵ 功率MOSFET的主要参数特性: ① 漏源击穿电压(V) V(BR)DSS :是在UGS =0时漏极和源极所能承受的最大电压,它是结温的正温度系数函数。 ② 漏极额定电流ID :ID 是流过漏极的最大的连续电流,它主要受器件工作温度的限制。一般生产厂家给出的漏极额定电流是器件外壳温度Tc=25℃时的值,所以在选择器件时要考虑充分的裕度,防止在器件温度升高时漏极额定电流降低而损坏器件。

EGS002纯正弦波逆变器驱动板配套后级功率板EGP1000W逆变器功率板

EGP1000W逆变器功率板用户手册 版本更新:V1.0:正式发行初版 (2011-05-04)。 1. 描述 EGP1000W逆变器功率板是一款配套 EG8010 SPWM芯片和EGS001正弦波逆变器驱动板的专用功率底板,适用于3KVA以下的逆变单元。EGP1000W逆变器功率板具有两种工作模式:前级经高频变压器DC-DC升压后输入高压直流电至板上功率电源接口直接逆变输出模式(高频模式);直接输入低压直流电至板上功率电源接口逆变输出低压交流后经工频变压器升压输出高压交流(工频模式)。用户可根据需求选择工作模式及功率器件,并通过调压电位器调节交流输出电压。 EGP1000W逆变器功率板上由一个EGS001正弦波逆变器驱动板的专用接口、8个功率管两两并联组成的全桥功率单元、LC滤波单元、低压电源管理单元、电压电流反馈单元及温度检测单元。板上可安装散热片和风扇,并可通过EGS001上的风扇控制功能根据温度打开或关闭散热风扇。 2. 电路原理图 EGP1000W逆变器功率板原理图 图2-1. EGP1000W逆变器功率板电路原理图

3. 功率板模块说明 3.1 EGP10000W 逆变器功率板正视图 图3-1. EGP1000W 逆变器功率板 3.2 接口说明 3.2.1 电源接口 EGP1000W 逆变器功率板共有三个电源接口:功率电源接口(P3、P4)、驱动电源接口(P5)及风扇电源接口(P1)。 图3-2. EGP1000W 逆变器功率底板电源管理部分原理图 散热片区 调制桥臂上管 调制桥臂下管 基频桥臂上管 基频桥臂下管 保险丝 直流功 率电源 EGS001逆变器驱动板 交流输出 LC 滤波 (工频升压模式时,电感用铜丝短路,电容接工频变压器高压输出端) 电流采样康铜丝 +5V 稳压 温度电阻 +12V 稳压 风扇接口 外挂风 扇电源 直流控 制电源 调压电位器 指示灯 功率电源滤波电容,根据需求选择个数及容量 交流输出 工频变压器升压 模式反馈电路 去耦 电容

高压大功率逆变器拓扑结构分析

高压大功率逆变器拓扑结构分析 引言 变频调速技术的飞速发展为变频器性能的提高提供了技术保障,而环保和节能的客观需要,又为变频器在生产和生活的各个领域中的应用提供了发展空间,但是,随着国民经济的发展,小容量变频器已越来越不能满足现代化生产和生活的需要。目前,我国采用的变频调速装置基本上都是低压的,即电压为380 ~690V,而在节能方面起着更主要作用的高电压大容量变频器在我国尚处于起步阶段。是什么原因阻碍了高压大功率变频调速技术的应用呢?主要原因一是大容量(200kW 以上)电动机的供电电压高(6kV 或者10kV),而电力电子器件的耐压等级和所承受的电流的限制,造成了电压匹配上的困难;二是高压大功率变频调速系统技术含量高,难度大,成本高,而一般的风机、水泵等节能改造项目都希望低投入、高回报,较少考虑社会效益和综合经济效益。这两个原因使得高压变频调速技术的发展和推广受到了限制,因此,提高电力电子变流装置的功率容量,降低成本,改善其输出性能是现代电力电子技术的重要发展方向之一,也是当前世界各国相关行业竞相关注的热点,为此,国内外各变频器生产厂商八仙过海,各有高招,虽然其主电路结构不尽一致,但都较为成功地解决了高压大容量这一难题。 1、大功率电力电子变流装置的拓扑学进展 近年来,各种高压变频器不断出现,可是到目前为止,高压变频器还没有像低压变频器那样具有近乎统一的拓扑结构。根据高压组成方式,可分为直接高压型和高—低—高型;根据有无中间直流环节,可以分为交—交变频器和交—直—交变频器。在交—直—交变频器中,根据中间直流滤波环节的不同,又可分为电压源型( 也称电压型) 和电流源型( 也称电流型) 。高—低—高型变频器采用变压器实行降压输入、升压输出的方式,其实质上还是低压变频器,只不过从电网和电动机两端来看是高压的,这是受到功率器件电压等级限制而采取的变通办法。由于需要输入、输出变压器,而存在中间低压环节电流大、效率低、可靠性下降、占地面积大等缺点,只用于一些小容量高压电动机的简单调速。常规的交—交变频器由于受到输出最高频率的限制,只用在一些低速、大容量的特殊场合。下面对直接高压大功率电力电子装置拓扑结构作一个分类,分类是针对单个器件的电压或电流承受能力往往不能适应容量要求这一特点进行的,为此,把大功率电力电子变流装置的拓扑结构分为两类: 1 )以器件串联为基础的桥臂扩展型结构; 2 )以变流单元电路串联为基础的多单元变流器结构。 这种分类方式从电路构成的角度揭示了名种拓扑结构的内在联系。按照这种分类方式,多管串联的两电平变换电路,二极管钳位和飞跨电容钳位型多电平拓扑属于以器件串联为基础的桥臂扩展型结构;级联型多电平变流器属于以变流单元电路串联为基础的多单元变流器结构。 2、高—低—高结构 该种结构将输入高压经降压变压器变成380V 的低压,然后用普通变频器进行变频,再由升压变压器将电压变回高压。很明显,该种结构的优点是可利用现有的低压变频技术实现高压变频,易于实现,价格低;其缺? 是系统体积大、成本高、效率低、低频时能量传输困难等。

单相光伏逆变器

小功率光伏并网逆变器控制的设计 摘要:阐述了一种小功率光伏并网逆变器的控制系统。该光伏并网逆变器由DC/DC变换器与DC/AC变换器两部分组成,其中DC/DC 变换器采用芯片SG3525来控制,DC/AC变换器采用数字信号处理器TMS320F240来控制。由于DSP实时处理能力极强,采用合适的算法能确保逆变电源的输出功率因数非常接近1,输出电流为正弦波形。该控制方案已经在实验室得到验证。 1 引言 21世纪,人类将面临着实现经济和社会可持续发展的重大挑战。在有限资源和保护环境的双重制约下能源问题将更加突出,这主要体现在:①能源短缺;②环境污染;③温室效应。因此,人类在解决能源问题,实现可持续发展时,只能依靠科技进步,大规模地开发利用可再生洁净能源。太阳能具有储量大、普遍存在、利用经济、清洁环保等优点,因此太阳能的利用越来越受到人们的广泛重视,成为理想的替代能源。文中阐述的功率为200W太阳能光伏并网逆变器,将太阳能电池板产生的直流电直接转换为220V/50Hz的工频正弦交流电输出至电网。 2 系统工作原理及其控制方案 2.1 光伏并网逆变器电路原理

太阳能光伏并网逆变器的主电路原理图如图1所示。在本系统中,太阳能电池板输出的额定电压为62V的直流电,通过DC/DC 变换器被转换为400V直流电,接着经过DC/AC逆变后就得到220V/50Hz的交流电。系统保证并网逆变器输出的220V/50Hz正弦电流与电网的相电压同步。 图1 电路原理框图 2.2 系统控制方案 图2为光伏并网逆变器的主电路拓扑图,此系统由前级的DC/DC 变换器和后级的DC/AC逆变器组成。DC/DC变换器的逆变电路可选择的型式有半桥式、全桥式、推挽式。考虑到输入电压较低,如采用半桥式则开关管电流变大,而采用全桥式则控制复杂、开关管功耗增大,因此这里采用推挽式电路。DC/DC变换器由推挽逆变电路、高频变压器、整流电路和滤波电感构成,它将太阳能电池板输出的62V的直流电压转换成400V的直流电压。

正弦波逆变器和修正波逆变器的区别

1.1逆变器功率器件的选择 目前,国内的光伏发电系统(PhotoVoltaic Sys-tem,简称PVS)主要是以直流系统为主,但最普遍的用电负载是交流负载,这使直流供电的光伏电源很难作为商品普及推广。同时,由于太阳能光伏并网发电可以不要蓄电池,且维护简单,而节省投资是光伏发电的发展趋势。这些都必须采用交流供电方式,因此逆变器在PVS中的应用也就越来越重要了。逆变器是将直流电变换为交流电的电力变换装置,逆变技术在电力电子技术中已较为成熟。例如:UPS电源中的逆变器,变频技术中的逆变技术、特种电源中的逆变技术和功率调节器中的逆变技术等,这些都已经以产品的形式推向市场,并受到社会的广泛认可。 在小容量、低压PVS中,功率器件多使用金属-氧化物-半导体场效应管(MOSFET)。因其在低压时,具有较低的通态压降和较高的开关频率,但随MOSFET电压的升高,其通态电阻增大。因此,在大容量、高压PVS 中,一般使用绝缘栅晶体管(IGBT)作为功率器件;在100kVA以上特大容量的PVS中,一般采用门极可关断晶闸管(GTO)作为功率器件。PVS中的逆变驱动电路主要针对功率开关管的门极驱动。要得到好的PWM脉冲波形,驱动电路的设计很重要。近年来,随着微电子及集成电路技术的发展,陆续推出了许多多功能专用集成芯片,如: HIP4801,TLP520,IR2130,EXB841等,它们给应用电路的设计带来了极大的方便[1,2]。逆变电源中常用的控制电路主要是为驱动电路提供要求的逻辑和波形,如PWM,SPWM控制信号等。目前,较常用的芯片有国外生产的8XC196,MP16,PIC16C73 和国内生产的TMS320F206,TMS320F240 ,SG3525 等。 1.2 PVS 中逆变器的拓扑结构图 在使用蓄电池储能的太阳能PVS 中,蓄电池组的公称电压一般是12V,24V 或48V,因此,逆变电路一般都需进行升压来满足220V 常用交流负载的用电需求。逆变器可按升压原理的不同分为工频和高频两种逆变器,应用中它们的性能差别很大。 (1)工频逆变器 图1示出采用工频变压器升压的逆变电路。它首先把直流电逆变成工频低压交流电;再通过工频变压器升压成220V,50Hz的交流电供负载使用。它的优点是结构简单,各种保护功能均可在较低电压下实现。因其逆变电源与负载之间存有工频变压器,故逆变器运行稳定、可靠、过负荷能力和抗冲击能力强,且能够抑制波形中的高次谐波成分。然而,工频变压器也存在笨重和价格高的问题,而且其效率也比较低。按目前水平制作的小型工频逆变器,其额定负荷效率一般不超过90%,同时因工频变压器在满负荷和轻负荷下运行时铁损基本不变,因而使其在轻负荷下运行的空载损耗较大,效率也较低。 (2)高频逆变器 图2示出采用高频变压器升压的逆变电路。它首先通过高频DC/DC 变换技术,将低压直流电逆变为高频低压交流电;然后经过高频变压器升压后,再经过高频整流滤波电路整流成通常均在300V以上的高压直流电;最后通过工频逆变电路得到220V工频交流电供负载使用。由于高频逆变器采用的是体积小,重量轻的高频磁芯材料,因而大大提高了电路的功率密度,从而使逆变电源的空载损耗很小,逆变效率得到提高。通常,用于中小型PVS 中的高频逆变器,其峰值转换效率能达90% 以上。 比较两种逆变器可知,高频逆变器的体积小,重量轻,效率高,空载负荷低,但不能接满负荷的感性负载,且过载能力差。 1.3 PVS 中逆变器输出波形 (1)方波逆变器 图3a 示出方波逆变器的输出电压波形。虽然方波逆变器具有结构简单,成本低等优点,但也存在效率较低,损耗多,谐波成分大,使用负载受限制等缺点。当负载为大功率电机负载或带有变压器的用电器负载时,因其负载的饱和磁通都是按正弦波的上升速率设计的,而方波的上升速度过快,因而造成其铁心饱和,负载会出现起动困难、铁心过热及发出噪声等问题。而且方波逆变器的效率远低于修正波和正弦波逆变器的效率,一般不到60% 。由于太阳能PVS的发电成本较高,因此在太阳能PVS 电系统的优点是结中,方波逆变器已经很少应用了。 (2)修正波逆变器

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