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正弦波逆變器驅動SPWM軟硬件設計注意事項

多日不見十分想念,工作原因和個人技術欠缺,不是在工作的路上就是在學習的路上,也沒有多余的時間與大家交流分享,今日簡單和大家聊聊!直奔主題。

1.因大家都是或多或少接觸過EG8010做的EG002驅動板,所以目前好多單逆變結構驅動部分都是用的分離式獨立設計驅動小板,引腳定義也幾乎大同小異,各種技術原因,萬一和供應商鬧掰了,芯片缺貨難買,漲價太厲害,想換性價比高的驅動板卡,或者自己想鉆研一下軟件等等,所以首先考慮就是做成一樣的架構,替換無憂,升級無憂,多重選擇,便捷性大,兼容性好,因此大多民用級單逆變都做成MCU+2110+393+358,甚至加個555。

2.硬件設計中需注意2110自舉電路,自舉電容如果硬件技術不自信的就用鉭電容,自舉電容不易過大,10-47UF之間,根據驅動功率不同微調,大了充電時間長驅動在小占空比時不能完全大開,小了當然驅動能力差,也是不行的,容易燒管呦,低電壓測試沒問題,電壓一旦加到200V以上問題就不來了,還有就是燒管后燒單片機,好多做PWM口三極管互鎖電路,二極管反相阻斷電路,個人目前考證下來意義不大,燒狠了照樣燒單片機;因為用2110本身就沒有隔離,高壓直接就過來了,電路又是超性價比的,所以此處就不要去毛球次,畢竟都這樣了,您還不給它報廢期,高抬貴手,學會接受,坦然面對。

3.軟件設計中需注意驅動頻率,死區時間,碼表點數,驅動頻率一般10-24kHz不等,根據所使用的功率器件選擇合適的驅動頻率,碼表點數和驅動頻率有關,舉例20K驅動頻率,碼表點數半波就是200個點,10K驅動頻率半波就是100個點,碼表點數越多,頻率越高,輸出LC濾波參數越小,輸出正弦波的精度越高,失真度越??;當然前提是您的搭配正確的LC參數;

4.軟件設計中死區和碼表點數的關系,好多朋友在實際做產品時會發現好多時候正弦波輸出波型不那么平滑,過零點畸變有過渡平臺,或者管子發熱量大,因為碼表點數和死區的關系沒搞明白;當碼表點數在200點時,死區時間可以大點,700NS-1.5US之間;國產管子必須在1US以上,進口的可以稍微小點;不然短路保護過不了;還有一種特殊現象,用低端8位機做設計時,20K驅動頻率碼表點數很可能是50個點,這個我之前的文章里有說明,低端單片機運算速度限制,PWM定時器要做分頻處理,或者重復計數次數,重復計數4次才中斷一次,還原出50Hz基波,此種模式死區時間就要小一點,500-800NS之間;高于這個值,波型失真度大,過零點畸變嚴重,所需的LC參數也要高很多,無形中增加了成本;但時要說明的是,50個點+500ns死區和200點+1us死區,管子承受的工作量基本差不多,因為200個點10MS周期里有200個脈寬,但時它每個脈寬的休息時間長,50個點10MS周期里有50個脈寬,它的休息時間短;你們可以品品,仔細品品!@

5.最后附上我最近用國產單片機做的正弦波驅動板,供大家欣賞點評,發文章不帶點圖片,顯示不出文案的完整性,欠缺之處還望各位同仁多多批評。

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2022-09-22 16:00

親你是做逆變器結構開發還是測試的

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2022-09-22 16:06
@dy-1Hxfjl9U
親你是做逆變器結構開發還是測試的

親,是做開發的,自己測試。

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2022-09-23 10:21

芯片有資料嗎?細聊下

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2022-09-23 23:11
@Maxpowerstation
芯片有資料嗎?細聊下

芯片用的是輝芒微,淘寶有賣的,百度也能搜的到

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2022-09-24 10:07
@偶德楓
芯片用的是輝芒微,淘寶有賣的,百度也能搜的到

啥型號?要軟件吧

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2022-09-24 11:19

有個問題請教,這個是單極性還是雙極性控制?IR2110/IR2113的SD信號被觸發后,會經過一個周期才能重新釋放,對于低頻橋臂,這個周期是10ms(50Hz),對于沖擊類負載(比如冷啟動的燈泡),觸發了逐波限流,會明顯感到交流電壓跌了上百ms,這個怎么處理呢?要把冷態的燈泡點亮,就需要能量把燈泡熱起來,10ms每次的能量沖擊顯然會花更長的時間。

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2022-09-24 13:38
@flashsnow2008
有個問題請教,這個是單極性還是雙極性控制?IR2110/IR2113的SD信號被觸發后,會經過一個周期才能重新釋放,對于低頻橋臂,這個周期是10ms(50Hz),對于沖擊類負載(比如冷啟動的燈泡),觸發了逐波限流,會明顯感到交流電壓跌了上百ms,這個怎么處理呢?要把冷態的燈泡點亮,就需要能量把燈泡熱起來,10ms每次的能量沖擊顯然會花更長的時間。

和單雙極性沒關系,冷態燈泡也不會觸發逐波限流,只有帶電機的時候才用到逐波限流,你說的什么一個周期才會恢復,2110沒有那么慢,和低頻臂也沒關系,做好逐波限流出來的波形只是降低幅值,波形類似可控硅調壓;逐波限流是設計功率峰值電流的1.4—1.6倍,限流后的輸出電壓最低不能低于165V,短路保護是5-7倍,常規設計功率密度不會有任何問題,除非你偷工減料,要么帶不起,要么保護不??!

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2022-09-25 00:21
@flashsnow2008
有個問題請教,這個是單極性還是雙極性控制?IR2110/IR2113的SD信號被觸發后,會經過一個周期才能重新釋放,對于低頻橋臂,這個周期是10ms(50Hz),對于沖擊類負載(比如冷啟動的燈泡),觸發了逐波限流,會明顯感到交流電壓跌了上百ms,這個怎么處理呢?要把冷態的燈泡點亮,就需要能量把燈泡熱起來,10ms每次的能量沖擊顯然會花更長的時間。

如果您想做的性價比很高,那你就逐波限流只封鎖高頻臂好啦,或者加個555定時器,先關高頻后關工頻,老壽文章里有提到,您可以找找看

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dy-9aP1zYJf
LV.1
10
2022-09-25 12:04
@偶德楓
和單雙極性沒關系,冷態燈泡也不會觸發逐波限流,只有帶電機的時候才用到逐波限流,你說的什么一個周期才會恢復,2110沒有那么慢,和低頻臂也沒關系,做好逐波限流出來的波形只是降低幅值,波形類似可控硅調壓;逐波限流是設計功率峰值電流的1.4—1.6倍,限流后的輸出電壓最低不能低于165V,短路保護是5-7倍,常規設計功率密度不會有任何問題,除非你偷工減料,要么帶不起,要么保護不住!

請教下如果逐波有效,觸發不了短路保護吧?如果短路保護觸發后系統會如何處理?

220,1kw逆變,峰值電流算6.4a

逐波限流1.5倍,限流9.6A

短路保護5倍,電流50A

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2022-09-25 19:37
@dy-9aP1zYJf
請教下如果逐波有效,觸發不了短路保護吧?如果短路保護觸發后系統會如何處理?220,1kw逆變,峰值電流算6.4a逐波限流1.5倍,限流9.6A短路保護5倍,電流50A

逐波限流速度要慢,短路保護速度要快,兩個速度一樣,逐波限流了,永遠也檢測不到短路信號!

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2022-09-25 19:38

成功上機,波形漂亮,電壓穩。

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billylu44
LV.1
13
2022-09-27 16:17

厲害,電路佈線也是專業技術

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2022-09-27 21:06
@偶德楓
逐波限流速度要慢,短路保護速度要快,兩個速度一樣,逐波限流了,永遠也檢測不到短路信號!

短路保護是方式實現的呢?

逐波限流 20khz頻率,一個波最多50us,其他機制還能比50us更快?

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2022-09-27 22:21
@blackspider_e
短路保護是方式實現的呢?逐波限流20khz頻率,一個波最多50us,其他機制還能比50us更快?

檢測速度慢,大哥

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祥哥618
LV.1
16
2022-09-30 09:17

加個微信認識一下

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#回復內容已被刪除#
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ayaku
LV.2
18
2022-10-03 21:20
@偶德楓
檢測速度慢,大哥

請問大俠,逐波限流怎么實現的

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ayaku
LV.2
19
2022-10-04 14:56

請問師傅,現在都用單片機直接輸出四路SPWM,這種如何避免單片機受到干擾,上下管直通的炸雞的問題

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2022-10-05 10:06
@ayaku
請問師傅,現在都用單片機直接輸出四路SPWM,這種如何避免單片機受到干擾,上下管直通的炸雞的問題

首先單片機沒那么容易被干擾,其次就是可以做個簡單的三極管互鎖電路!

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ayaku
LV.2
21
2022-10-06 13:01
@偶德楓
首先單片機沒那么容易被干擾,其次就是可以做個簡單的三極管互鎖電路!

多謝師傅,請問沖擊負載壓縮,我看有說硬件實現有的說軟件壓縮,硬件的也是一個393比較器,關高頻碧或者低頻臂,請問怎么實現的壓縮啊,和短路保護不干涉么,另外大俠方便加qq或者微信么

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2022-10-06 13:24
@ayaku
多謝師傅,請問沖擊負載壓縮,我看有說硬件實現有的說軟件壓縮,硬件的也是一個393比較器,關高頻碧或者低頻臂,請問怎么實現的壓縮啊,和短路保護不干涉么,另外大俠方便加qq或者微信么

硬件軟壓縮有的是393關斷高頻臂SD,有的是兩個一起關,有的是先關高頻臂后關工頻臂,兩個一起關帶載能力差點,只有正常電壓的一般,用料足可以兩個一起關,用料不足就只能選另外兩種了,另外兩種不利于長時間軟壓縮。

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2022-10-06 13:24
@偶德楓
硬件軟壓縮有的是393關斷高頻臂SD,有的是兩個一起關,有的是先關高頻臂后關工頻臂,兩個一起關帶載能力差點,只有正常電壓的一般,用料足可以兩個一起關,用料不足就只能選另外兩種了,另外兩種不利于長時間軟壓縮。

這是兩個一起關的效果

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ayaku
LV.2
24
2022-10-06 13:39
@偶德楓
硬件軟壓縮有的是393關斷高頻臂SD,有的是兩個一起關,有的是先關高頻臂后關工頻臂,兩個一起關帶載能力差點,只有正常電壓的一般,用料足可以兩個一起關,用料不足就只能選另外兩種了,另外兩種不利于長時間軟壓縮。

比方一個500w逆變器,封裝功率1000w,1000到500不會被壓縮吧。到設定多大功率就壓縮合適呢,短路設定到多大功率,謝謝版主

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ayaku
LV.2
25
2022-10-06 20:33
@偶德楓
[圖片]這是兩個一起關的效果

前輩 這個是2110的兩個SD 都關閉的吧,關閉時間大約5ms,后又重新啟動了,這個 5ms  是怎么設定出來的啊,是硬件延時出來還是 軟件做的計時啊

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2022-10-08 15:20
@ayaku
前輩這個是2110的兩個SD都關閉的吧,關閉時間大約5ms,后又重新啟動了,這個5ms 是怎么設定出來的啊,是硬件延時出來還是軟件做的計時啊

2110的SD腳保護機制自行產生的,在下一個有效脈沖恢復輸出

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ruohan
LV.9
27
2022-10-11 08:04
@偶德楓
2110的SD腳保護機制自行產生的,在下一個有效脈沖恢復輸出

這種短路開機會不會有效保護

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ayaku
LV.2
28
2022-10-13 13:48
@偶德楓
2110的SD腳保護機制自行產生的,在下一個有效脈沖恢復輸出

那我看到的硬件壓縮多一些,有的壓縮是軟件做的

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yescyb868
LV.1
29
2022-10-21 10:24
@偶德楓
[圖片]這是兩個一起關的效果

學習

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2022-10-30 08:11

另一種帶沖擊負載軟壓縮,圖鑒

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2022-11-15 17:43

屹晶微現在主推的是EG8020和EG8025方案了,我目前也正在設計逆變器的后級,前級是新能源車電池包輸出的350-400V直流母線電壓,用的IGBT是上海陸芯的100A單管,計劃負載功率是5000W,多留點余量,不過輸出部分的電感還沒選好,不知道怎么計算

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