正弦波逆變器控制板-單相-離網(wǎng)
大家好!自從上次發(fā)了一款數(shù)控電源,好久沒發(fā)帖了,想大家了!首先聲明,本人編程是半桶水,自學(xué)剛不久,誤打誤撞,與大家共進(jìn)步。
這次轉(zhuǎn)行,改為做單相正弦波離網(wǎng)控制板,緊接著做單相并網(wǎng)正弦波控制板,再做三相正弦波離網(wǎng)控制板,最后做三相正弦波并網(wǎng)控制板。望大家多多支持,所有方案,均使用PIC單片機(jī)。
先說說本人做并網(wǎng)逆變器的目的,我想實(shí)現(xiàn)做“回饋式電子負(fù)載”功能,因?yàn)槔匣孀兤骰蛘呃匣_關(guān)電源,大家都是使用電阻做負(fù)載,白白浪費(fèi)掉電能,我想把這些電能收集起來,用逆變器并網(wǎng)的形式,反饋到我們的供電設(shè)備的輸入端,這樣就形成了循環(huán)式老化產(chǎn)品,理論上是,足功率老化產(chǎn)品不耗電,實(shí)際不然,我們需要補(bǔ)充機(jī)器設(shè)備的損耗,所以回饋式電子負(fù)載可以收集90%的電能,這是本人的目標(biāo),同時還需要大家大力支持!
要想做好并網(wǎng)逆變器,必須要做好離網(wǎng)逆變器,話不多說,先看單相離網(wǎng)正弦波控制板原理圖
本控制板專門驅(qū)動大功率IGBT,具有負(fù)壓關(guān)斷功能,是IGBT的最佳選擇。左邊是H橋驅(qū)動供電電源,中上部是單片機(jī)核心部分,中下部是H橋感應(yīng)輸出電流比較器,控制輸出功率大小,右邊是高速IGBT驅(qū)動光耦,專門對IGBT隔離驅(qū)動,提供負(fù)壓關(guān)斷功能。大家都知道,場效應(yīng)管是零伏可以截止關(guān)斷,IGBT就不一樣了,需要負(fù)壓提供,才可以可靠關(guān)斷。
主芯片采用的PIC16F716,程序是在百度參考的,只不過做了些更改,采樣電路使用的和EG8010一模一樣的電路,采樣方式均使用峰值采樣,逆變器的后級電路如圖下:
接下來繪制PCB,相信大家,在正弦波離網(wǎng)方面,大家都很熟悉了,我也不過多的講解,在并網(wǎng)方面,給大家做仔細(xì)的講解,也同樣使用這款芯片PIC16F716做并網(wǎng)正弦波控制板
我再說說我對PIC16F716的看法,我覺得線路簡單,編程簡單,一切從簡單入手,我看過好的使用的PIC16F716,輸出波形很不如意,其實(shí)不是芯片的問題,是程序的問題,要想輸出好的波形,必須自己編寫正弦波碼表,自己編寫的,那才叫一個漂亮!
SPWM載頻:16.00KHZ
輸出正弦波頻率:50.0HZ
PCB畫好了,尺寸:75*42mm打樣中
PCB到了,開始焊接貼片了
板子焊好了
這是各個引腳功能,準(zhǔn)備通電測試
給大家說一下2(SD)腳和3(IFB)腳的處理:
過流信號有兩種情況,一是啟動沖擊過流(防浪涌),二是短路過流,經(jīng)過0.5秒的濾出,這個時間可以隨便改寫,確認(rèn)短路過流后,四橋臂全部為低電平,同時2腳輸出5V,去控制前級升壓的開關(guān)電路,關(guān)閉前級工作。
#define SD RB0
#define PWM1H RB1
#define PWM1L RB2
#define IFB RB4
I_num++;
if(IFB==0) I_num=0;
if(IFB==1) //判斷是否過流 ,即是10腳
{
if(I_num>=5000) //延長0.5秒
{
CCP1CON=0xf0;
PEIE=0; //外圍模塊中斷使能關(guān)
GIE=0; //關(guān)全局中斷
TMR1H=0x00; //T1時間高位賦值
TMR1L=0x00; //T1時間低位賦初值
TMR2IE=0; //關(guān)定時器2中斷使能
TMR2ON=0; //關(guān)定時器2
PWM1H=0;
PWM1L=0;
I_num=0;
SD=1;
}
}
測試步驟:
首先14腳與15腳輸入+24V直流電源,測試每個光耦的6腳和8腳,電壓為24V.緊接著在16腳輸入+5V,示波器測試5腳和8腳,輸出為50Hz互補(bǔ)方波,10腳和12腳,輸出為16KHz互補(bǔ)SPWM波,大功告成!
再說說為什么我要編寫16KHz的載頻,因?yàn)?6KHz的載頻能適應(yīng)模塊型的常用大功率IGBT,只有模塊IGBT才能做的出大功率正弦波逆變器來,有空本人想利用此方案,做一臺20KW的單相正弦波逆變器。
通電測試,波形還滿意,所以,正弦波碼表真還得自己計算。我測試波形喜歡使用直流檔,大家看輸出波形在中間軸上,證明輸出不含直流。
此次試驗(yàn)成功,輸出頻率精準(zhǔn),輸出電壓穩(wěn)定度很好,負(fù)載和空載輸出電壓保持不變。
本樣板軟件穩(wěn)壓方式,采用的是峰值穩(wěn)壓,電壓瞬時值反饋和有效值反饋結(jié)構(gòu)的,雙閉環(huán)控制方式。外環(huán)電壓有效值反饋,使系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)時盡可能實(shí)現(xiàn)輸出無靜差,內(nèi)環(huán)采用瞬時值反饋,保證系統(tǒng)獲得優(yōu)良的動態(tài)性能,二者各司其職,共同協(xié)作。
本人選擇峰值穩(wěn)壓,是因?yàn)闀簯B(tài)閉環(huán)響應(yīng)速度快,對母線電壓的變化和輸出負(fù)載的變化,瞬態(tài)響應(yīng)均快,控制環(huán)線路簡單,控制環(huán)易于控制。另外瞬時峰值的電壓,是內(nèi)在固有的逐個峰值波一一控制。
另外,打板還剩下些,需要的朋友歡迎索取
物料清單:
好了!接下來我開始籌備單相并網(wǎng)正弦波程序了,芯片也是使用的PIC16F716單片機(jī),估計也很快會完成
另外有朋友拿到我的樣片,測試后的結(jié)果,歡迎來論壇里溝通,看看程序還需要做哪方面的升級,謝謝大家。
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今天我給正弦波控制板加了個顯示
開機(jī)畫面
工作畫面
顯示屏程序
加入12864顯示的目的,方便我下一篇單相并網(wǎng)逆變器,顯示并網(wǎng)參數(shù)及狀態(tài)
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