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淺試納米晶12V6000W正弦波逆變器

       好多年沒上電源網了,偶爾進來看看很多大神的貼子,感覺自愧不如,于是連發貼都不敢了。今天頂足勇氣和大家一起討論一下納米晶磁環逆變器,拋磚引玉,談我的拙見,也希望大家積極指導,提出寶貴意見。

       有幸在一年多前看到某公司的納米晶逆變器(標稱2500W),體積非常小,主板體積在260*166*55這樣子;但卻能輸出很大的功率,可以完全足功率帶動2500W以內的所有阻性負載,重量也很輕,一下子就引起了我的興趣。但因為工作忙,一直都沒有動手研究,經過和很多工程題朋友的討論研究后,今天決定動手淺試一下,做個納米晶6KW的出來。想法初定,我們慢慢來~~~

       想想我們傳統的變壓器磁芯的逆變器,不是說不好,但因灰功率的大小受到變壓器的大小和體積的限制,有的時候要做超過3000W以上的機器,就比較麻煩。很多時候我們要不把板子畫得超級大,要不就是多板拼接式,想想生產(接線受不了),調試(工作臺太小受不了),組裝(效率太低受不了),售后(一個機器拆兩個或三個板受不了),各種受不了。看到納米晶磁環做的機器后,我想可以解決這些問題了,話不多說,開始正題:

    一、設置一些基本參數:

1、輸入電壓10-16V

2、輸出電壓220V

3、輸出功率:額定6000W峰值12KW

4、前級設置過欠壓保護,過流保護,保險絲反接保護

5、后級設置過載保護,分兩級,一級在功率達到110%時關;另一級達到150%時立即關,短路保護也是必須的(不過6000W的短路保護不是開玩笑的)

6、風扇設置功率啟動和溫控兩種共用

7、兩種顯示方式,一種用LCD1602顯示,另一種用段碼液晶屏進行顯示(不是數碼管)。

基本構思就這些,離網逆變器有這些也就夠了~~~。

二、架構

    全橋升壓或推挽升壓,鑒于如果只用一個環變來做升壓,12V6000W這樣的功率,電流太大不現實,而且納米晶環的變比1:6,如果做6KW要用到4個50環,變比太大了,也不好做。還是選擇傳統一定的兩個環推挽并聯了。

    升壓主芯片SG3525   過欠壓保護用STC單片機控制,過流和風扇啟動用LM358來控制。

    基于納米晶環的高導性,在使用時,匝數少,頻率低開關損耗小,居理特性穩定,漏感小,這就便于諧振軟開關的調試。所以,在設計時,一個環變不必像傳統變壓器式的用那么多個管了,按一個環輸出3000W算,采用16個1404應該是足夠了,兩環變,36管應該沒毛病。

    36管也不好驅動,這里我一開始想的是由兩組D882和B772來驅動,雖然882  772的響應速度是所有圖騰中最好的,但用多了也難免一致生不好的問題產生,于是,采用了MOSFE專驅:4452

    為了省錢,也為了更好的降低1404的損耗,諧振軟開關是必須的(諧振要是調好了,同等功率下溫度比傳統的低15度,效率比傳統的高出3-5個百分點)。

    前級有這些夠了,其也的功能都是小兒科的,大家都懂;

    后級用DCSPWM0723做主芯片驅動,還是老電路,主芯片+2110S    保護做降壓啟動處理;

    高壓整流用8個3060  247的大管,功率管用IGBT  FGH60N60SMD

   濾波,沒有太過苛求,大功率機器的濾波一般都不太講究,用4個40環,導率125的4線并繞20左右OK,功率大,線長了損耗大,主要看電容的搭配。

三、具體電路分析(請大家幫我多多指證)

1、前級驅動圖騰:

圖騰

2、升壓部分電路:

升壓

3、過流保護及風扇(我總覺得有點不妥,大家幫忙看看)

風扇和過流

4、后級變換

后級變換

這些都搞完了,下面就是畫板了,個人拙見產品是否穩定一是在于電路原理的設計,二就是強大的畫板。

正在進行中,先上個圖,后續慢慢更新~~~~

PCB布局

全部回復(92)
正序查看
倒序查看
2018-10-03 09:45
沙發先占著
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2018-10-03 09:55

前級的過流保護的確不好搞我也希望看到更好的原理圖,下來更想看到更多關于后級的講解,老師辛苦了

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嬋娟
LV.3
4
2018-10-03 17:31
@東城立昇
前級的過流保護的確不好搞我也希望看到更好的原理圖,下來更想看到更多關于后級的講解,老師辛苦了[圖片][圖片]
畫板中~~~,搞定了上圖我們再討論
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嬋娟
LV.3
5
2018-10-03 18:51
@東城立昇
前級的過流保護的確不好搞我也希望看到更好的原理圖,下來更想看到更多關于后級的講解,老師辛苦了[圖片][圖片]

前級過流,如果用精密型的,在本比較高,另外,單片機處理速度也跟不上炸管速度~~~但有一個很笨的辦法應該是沒有問題的,例如用MAX472擴展電路,電流轉電壓再用358做,這個應該沒有問題,也可能和INA198   絕對好用!

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嬋娟
LV.3
6
2018-10-04 11:49
@嬋娟
前級過流,如果用精密型的,在本比較高,另外,單片機處理速度也跟不上炸管速度~~~但有一個很笨的辦法應該是沒有問題的,例如用MAX472擴展電路,電流轉電壓再用358做,這個應該沒有問題,也可能和INA198  絕對好用!

經過三天的加班干活,出爐了,已發制板廠打樣,看后續做出來再做討論~~~~~

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2018-10-04 13:13
@嬋娟
[圖片]經過三天的加班干活,出爐了,已發制板廠打樣,看后續做出來再做討論~~~~~

8管的后級這是單極性調試嗎?

后級驅動DCSPWM0723也沒接觸過,不知道會不會出現像EG8010做8管那樣的問題。

看樣子是后級獨立供電相對更穩定,水平有限也提不出好的問題或者建議只能打打醬油。

現在都在放國慶來的人少正常,不像我們還在上班的有時間來這里泡著。

很希望早日看到成品,等做測試人就多了

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嬋娟
LV.3
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2018-10-05 09:45
@東城立昇
8管的后級[圖片][圖片]這是單極性調試嗎?后級驅動DCSPWM0723也沒接觸過,不知道會不會出現像EG8010做8管那樣的問題??礃幼邮呛蠹壀毩⒐╇娤鄬Ω€定,水平有限也提不出好的問題或者建議只能打打醬油?,F在都在放國慶來的人少正常,不像我們還在上班的有時間來這里泡著。很希望早日看到成品,等做測試人就多了[圖片]

8010用著比較累了,抗干擾能力不行,在帶半橋型負載,激光負載時,容易死機。你說的后級問題是什么問題?

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嬋娟
LV.3
9
2018-10-05 09:50
@東城立昇
8管的后級[圖片][圖片]這是單極性調試嗎?后級驅動DCSPWM0723也沒接觸過,不知道會不會出現像EG8010做8管那樣的問題??礃幼邮呛蠹壀毩⒐╇娤鄬Ω€定,水平有限也提不出好的問題或者建議只能打打醬油。現在都在放國慶來的人少正常,不像我們還在上班的有時間來這里泡著。很希望早日看到成品,等做測試人就多了[圖片]

單極性調制,8管做6KW已經做過多款了,穩定,主板是看布局,一個合理的布局可以解決很多問題,試過太多布局了,現在這種是用到現在最穩的。

上傳幾個之前做過的~~~~~~

個人認為,做前后級獨立的機器,主要是后級地的取舍問題,如果后有獨立板上單獨做一個地出來,就會比在前級板上共地直接連接到后級獨立板上來穩定很多,至少可以減少線材上的紋波干擾,這個很重要。

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hmy123456
LV.6
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2018-10-05 14:42
@嬋娟
單極性調制,8管做6KW已經做過多款了,穩定,主板是看布局,一個合理的布局可以解決很多問題,試過太多布局了,現在這種是用到現在最穩的。上傳幾個之前做過的~~~~~~[圖片][圖片][圖片]個人認為,做前后級獨立的機器,主要是后級地的取舍問題,如果后有獨立板上單獨做一個地出來,就會比在前級板上共地直接連接到后級獨立板上來穩定很多,至少可以減少線材上的紋波干擾,這個很重要。
干嘛非要搞12V的,效率低,管子還要那么多
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嬋娟
LV.3
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2018-10-05 16:02
@hmy123456
干嘛非要搞12V的,效率低,管子還要那么多
12V都搞定了,其他就不難搞了~~~,效率也不低,之前試過3000的,半載效率92%,全載89%
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hmy123456
LV.6
12
2018-10-05 18:05
@嬋娟
12V都搞定了,其他就不難搞了~~~,效率也不低,之前試過3000的,半載效率92%,全載89%
1000安的電流好搞嗎?線路板,變壓器,MOS管等每一個地方都會增加損耗,效率能高到哪里去?練手可以,實際沒任何意義
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嬋娟
LV.3
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2018-10-05 18:51
@hmy123456
1000安的電流好搞嗎?線路板,變壓器,MOS管等每一個地方都會增加損耗,效率能高到哪里去?練手可以,實際沒任何意義
多年以前,我們還在討論有沒有必要做12V3000W,驚訝于300A的電流怎么處理;口水沒干,市場上12V3000W都賣爛了~~回過頭來我們再看看現在的工頻EPS或UPS,不說太大,12V3000W就行,以初級7.5V算,帶入效率電流在500A左右~~600A電流也不算練手了
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hmy123456
LV.6
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2018-10-05 20:40
@嬋娟
多年以前,我們還在討論有沒有必要做12V3000W,驚訝于300A的電流怎么處理;口水沒干,市場上12V3000W都賣爛了~~回過頭來我們再看看現在的工頻EPS或UPS,不說太大,12V3000W就行,以初級7.5V算,帶入效率電流在500A左右~~600A電流也不算練手了
不是說做不出來,效率低,不利于生產,變壓器不好繞,接線端子線路損耗都很可觀!再說功率這么大讓你設計你會設計成12V嗎?除非有地方必須用12V的這個例外,正常情況最少也是設計24V的,這樣可靠性容易處理也節省線材,所以12V 6000瓦的逆變器市場需求太少了,能直接提供的12V 1000A的電源很少,雖然用多塊電池可以并聯但是實際上技術人員都做成串聯到24V以上了
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嬋娟
LV.3
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2018-10-06 01:13
@hmy123456
不是說做不出來,效率低,不利于生產,變壓器不好繞,接線端子線路損耗都很可觀!再說功率這么大讓你設計你會設計成12V嗎?除非有地方必須用12V的這個例外,正常情況最少也是設計24V的,這樣可靠性容易處理也節省線材,所以12V6000瓦的逆變器市場需求太少了,能直接提供的12V1000A的電源很少,雖然用多塊電池可以并聯但是實際上技術人員都做成串聯到24V以上了
本來還想和你多討論點的,但你卻啥也沒看懂~~~內行看門道外行看熱鬧吧,不解釋~~~
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2018-10-06 10:07
@嬋娟
8010用著比較累了,抗干擾能力不行,在帶半橋型負載,激光負載時,容易死機。你說的后級問題是什么問題?

就是EG8010做8管極易造成半橋炸管,不知道是不是EG8010屹晶微提供的底板元件參數不一樣,或者在某種情況下才能保證不炸管。

 

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2018-10-06 10:27
@嬋娟
8010用著比較累了,抗干擾能力不行,在帶半橋型負載,激光負載時,容易死機。你說的后級問題是什么問題?

關于抗干擾能力還是能解決的,蕭山老壽[榮譽版主] 關于提高EG8010工作穩定性的問題 http://www.laiyangyintong.cn/bbs/1472101.html

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2018-10-06 10:31
@東城立昇
關于抗干擾能力還是能解決的,蕭山老壽[榮譽版主]關于提高EG8010工作穩定性的問題http://www.laiyangyintong.cn/bbs/1472101.html[圖片]
蕭山老壽[榮譽版主] 的這張原理圖跟關于EG8010提高工作穩定性的文章很有借鑒性。
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嬋娟
LV.3
19
2018-10-06 10:46
@東城立昇
蕭山老壽[榮譽版主]的這張原理圖跟關于EG8010提高工作穩定性的文章很有借鑒性。
是的,壽工的見解幾年前看過的,不過對于8010來講,首先是要選擇適合自己產品的程序,他里面用不到的功能省掉(這個可以和廠家說批量定貨時他們會改程序的),然后就是供電要注意處理。但是不管怎么說,8010在帶激光打印機這類電器上,還是比較空易受干擾,如果特地用8010來做帶激光打印機要處理的就比較多,比如說輸入端、高壓整流端、輸出端、芯片供電端都需要做好Y電容降噪,否則還是會時不時的死機斷電。
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嬋娟
LV.3
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2018-10-06 10:48
@東城立昇
就是EG8010做8管極易造成半橋炸管,不知道是不是EG8010屹晶微提供的底板元件參數不一樣,或者在某種情況下才能保證不炸管。[圖片] 
這個板子是實驗級的板子,練手沒問題,要用來做產品使用,還是要另外再畫一下,這個板各方面需要加強
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2018-10-06 10:56
@嬋娟
本來還想和你多討論點的,但你卻啥也沒看懂[圖片]~~~內行看門道外行看熱鬧吧,不解釋~~~

6000瓦12V輸入電流500A,雙變壓器設計每個變壓器承載250A電流,雙推挽共計32只1404每只管子承載15A多點電流。

我只在乎設計思路,不管應用場合。老是糾結出來成品了不好仿制這些人挺壞的

不懂變通還搞啥設計嘛!

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2018-10-06 11:06
@嬋娟
是的,壽工的見解幾年前看過的,不過對于8010來講,首先是要選擇適合自己產品的程序,他里面用不到的功能省掉(這個可以和廠家說批量定貨時他們會改程序的),然后就是供電要注意處理。但是不管怎么說,8010在帶激光打印機這類電器上,還是比較空易受干擾,如果特地用8010來做帶激光打印機要處理的就比較多,比如說輸入端、高壓整流端、輸出端、芯片供電端都需要做好Y電容降噪,否則還是會時不時的死機斷電。

除非是特種應用,普通的不建議做的太復雜。想要通用成本高賣的貴這就杜絕了普通用戶,現在EG8010的工頻機在快手賣的挺火的簡單實用。

個人雖然不喜歡那樣的機子卻也擋不住更多的人買

沒事就來泡泡論壇多學點技術才是正事

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2018-10-06 11:17
@嬋娟
單極性調制,8管做6KW已經做過多款了,穩定,主板是看布局,一個合理的布局可以解決很多問題,試過太多布局了,現在這種是用到現在最穩的。上傳幾個之前做過的~~~~~~[圖片][圖片][圖片]個人認為,做前后級獨立的機器,主要是后級地的取舍問題,如果后有獨立板上單獨做一個地出來,就會比在前級板上共地直接連接到后級獨立板上來穩定很多,至少可以減少線材上的紋波干擾,這個很重要。
獨立供電的確能避免不少問題,前后級分離也便于維修,個人更偏向于圖1的設計比較美觀,以前也修過差不多1年的高頻機屬實技術還沒練到家。
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嬋娟
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2018-10-06 11:18
@東城立昇
除非是特種應用,普通的不建議做的太復雜。想要通用成本高賣的貴這就杜絕了普通用戶,現在EG8010的工頻機在快手賣的挺火的簡單實用。個人雖然不喜歡那樣的機子卻也擋不住更多的人買[圖片]沒事就來泡泡論壇多學點技術才是正事
其實加不了多少成本,這些細節問題就是一層紙的事,就看知道的人愿不愿意撕開了,不過現實點講,一般都不會說出來,都是為了賺錢嘛,哈哈
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嬋娟
LV.3
25
2018-10-06 11:23
@東城立昇
6000瓦12V輸入電流500A,雙變壓器設計每個變壓器承載250A電流,雙推挽共計32只1404每只管子承載15A多點電流。我只在乎設計思路,不管應用場合。老是糾結出來成品了不好仿制這些人挺壞的[圖片][圖片]不懂變通還搞啥設計嘛!
呵呵,這話還是你說出來好點~~~
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嬋娟
LV.3
26
2018-10-06 11:30
@東城立昇
獨立供電的確能避免不少問題,前后級分離也便于維修,個人更偏向于圖1的設計比較美觀,以前也修過差不多1年的高頻機屬實技術還沒練到家。
高頻機的穩定性個人認為三點很重要,1、輸入側控制和功率部分的冷熱地處理;2、后級供電純凈性和抗干擾能力的處理;3、后有保護的靈敏度和前級過流保護的靈敏度;有沒有想到的請各位大師補充~~
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tianyao9393
LV.5
27
2018-10-07 12:17
@嬋娟
高頻機的穩定性個人認為三點很重要,1、輸入側控制和功率部分的冷熱地處理;2、后級供電純凈性和抗干擾能力的處理;3、后有保護的靈敏度和前級過流保護的靈敏度;有沒有想到的請各位大師補充~~
你這個后級很容易炸
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嬋娟
LV.3
28
2018-10-07 14:36
@tianyao9393
你這個后級很容易炸
怎么講?麻煩講出個道道來~~~
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嬋娟
LV.3
29
2018-10-07 14:41
@嬋娟
怎么講?麻煩講出個道道來~~~

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2018-10-07 15:13
@嬋娟
[圖片]
啥時候上元件圖???好想看看非晶是怎么做的。
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2018-10-07 17:09
@嬋娟
[圖片]
后級建議應富電源做獨立供電
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