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開始制作1000W/1800W工頻正弦波逆變器---待續

 

開始制作1000W/1800W工頻正弦波逆變器

    工頻逆變器的特點是:

1.在小功率時,造價高于高頻機。

2.重量和體積都要比同功率的高頻機大很多。

3.效率比高頻機要低一點。

4.可靠性比高頻機要高,不太容易壞。

5.帶負載能力,特別是沖擊性負載的能力,比高頻機要好。

6.過載和短路保護比高頻機容易做點。

    因為在近20年前,做過方波的工頻機,解決了當時的頻繁停電時的帶來的不便,所以,對工頻機還是有一定的感情,現在,想做N臺正弦波的工頻機。方案設計時,定為24V1800W和48V3600W二種,但我現在手頭沒有48V的大功率電源,也不想去買4個大電瓶,所以,只好先做24V的機器,功率因變壓器而定,一臺是1000W,再一臺是1800W。

  大功率管決定用RU190N08,因為,這管子我前段時間買了一批,還沒有用完。24V1800W,用190N08一共12個,全橋方案,流過每個管子的平均電流大約不到15A,應該說,余量是比較大的了。

    PCB已經到了,打了4套樣,用了500元左右,哈哈,沒有辦法,做逆變器象中了毒,戒不掉了。

原先以為,正弦波的工頻機應該比高頻機簡單一些,但真正做起來,一點也沒有比高頻的簡單,你看一下,PCB上密密麻麻的元件,就頭大了,保護電路,穩壓電路,軟啟動,隔離電源,一樣也不能少。

 

這是PCB反面的照片,留了12MM寬的錫槽,因為1800W時,每個半橋的電流高達45A左右。

 

1000W的變壓器已經來了,是在淘寶上定做的,環形的,有8.1公斤重,做工非常好,當然,價格也是好的,花了450元RMB。

1800W的變壓器還沒有到。

 

這次做工頻機,驅動板用的是純硬件的,有二種驅動板,一種是用3525的驅動板,前次貼子里已介紹過了,一種是不用3525,直接用LM339做比較的,二種板子,性能差不多。輸出端還是用TLP250,每個250推三個190N08,經試驗好象沒有欠激的現象。

 

這是驅動板的反面:

 

下面是已經焊好的功率板,照了幾張照片貼上,因為光線不好,所以照片拍得我自已都不太滿意,只能看個大概吧。

 

 

 

反面的錫槽上,堆了大約1-1.5MM厚的焊錫。為了防止PCB拱起,這次用了2MM厚的板子,拱起現象比1.6的要好很多,但還是有一點,我是焊好后等冷卻后,用手壓一下,整形過的。

 

下圖是散熱板,長228MM,寬140MM,是去年做1000W高頻機時購進的,當時我嫌它基板部分太薄,沒有用,這次只得用它了,省得再花錢去買。上面有18個M3的螺孔,我花了近二個小時攻出來的,我最不喜歡做的事,就是鉆孔,打螺孔等。但沒有辦法的,自已不做不行,沒有人幫你做。

 .

 

這是第一次上電時的情景:

我沒有裝散熱板,用一臺穩壓電源調到24V當電源,輸出端接了一個300W、24/380的變壓器,接了一個200W的燈泡。

一次性開機成功,看到了輸出的220V正弦波。

 

這次沒有接反饋穩壓,先試試而已,發現波形很好,一點干擾和毛剌都沒有。

 

在帶200W燈泡時,失真度為0.84%,而空載時,失真度在0.7%以下,可見,我的驅動板指標還是比較高的。近一個多月的辛苦總算沒有白費。

 

 

待續

 

 

 

 

全部回復(273)
正序查看
倒序查看
2010-12-09 13:00

 

    今天裝上了散熱板,再插上驅動板,整機外形就是這個樣子了。下午抽時間,掛1000W變壓器試試。

 

 

 

 

 

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2010-12-09 13:01

占位

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qghqgh
LV.6
4
2010-12-09 13:37
@蕭山老壽
占位

先生做事很嚴謹,值的晚輩們學好習。另外據我做工頻的經驗,5KW以內濾波電容不需要這么大。否則通電瞬間電流會很大的。有時候空開都會跳。只要電池線盡量短就行了。

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2010-12-09 13:48
@蕭山老壽
占位
我的天哪,回來晚了,沒有坐到沙發,呵呵。這又是個強帖啊!
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2010-12-09 14:46
@qghqgh
先生做事很嚴謹,值的晚輩們學好習。另外據我做工頻的經驗,5KW以內濾波電容不需要這么大。否則通電瞬間電流會很大的。有時候空開都會跳。只要電池線盡量短就行了。
QGHQGH兄言之有理,我用得太大了,開機有點沖擊,哈哈。
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2010-12-09 14:47
@lizlk
[圖片]我的天哪,回來晚了,沒有坐到沙發,呵呵。這又是個強帖啊!
謝謝師傅捧場啊!!
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qghqgh
LV.6
8
2010-12-09 15:20
@蕭山老壽
謝謝師傅捧場啊!!
我們這里打樣板一般300元搞定。您的太貴啦。
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shayu1000
LV.8
9
2010-12-09 15:28
好強大
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2010-12-09 15:48
儀器真多。太專業了。
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wlzcwlzc
LV.6
11
2010-12-09 16:36
@蕭山老壽
    今天裝上了散熱板,再插上驅動板,整機外形就是這個樣子了。下午抽時間,掛1000W變壓器試試。[圖片] [圖片] [圖片]   
老壽先生,我估計您的這個機子是不會再出現在淘寶的上叫賣了,太有技術含量了,600W的那個機子比較好仿,建議這次PCB文件不要在放在這里了,
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2010-12-09 16:46
確實漂亮!這哪里是逆變器,簡直就是藝術品!
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2010-12-09 16:51
@學做魚機
儀器真多。太專業了。

正在學習

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2010-12-09 16:56

終于能回復了。

請問老壽先生,這次的驅動板看是6.0版本的,這個版本的是50HZ正弦和三角波用比較器的吧,應該和上次用3525的不同。

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35956911
LV.8
15
2010-12-09 19:07
@蕭山老壽
    今天裝上了散熱板,再插上驅動板,整機外形就是這個樣子了。下午抽時間,掛1000W變壓器試試。[圖片] [圖片] [圖片]   
恭喜,算得上是2010年對電源網的共獻,你那1000瓦高頻機也拆了,這樣吧,把那兩個變壓器也拆了賣給我好了,我繞不好!請人繞又很貴!呵呵!我對工頻沒興趣,太大了沒地方藏!
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z760622
LV.4
16
2010-12-09 19:49
@宛東驕子
終于能回復了。請問老壽先生,這次的驅動板看是6.0版本的,這個版本的是50HZ正弦和三角波用比較器的吧,應該和上次用3525的不同。
老壽你的環形變壓器用的是A類的鐵芯還是B類的。A類的可以用于SPWM因為鐵芯是用一整條硅鋼片卷成的。B類的鐵芯硅鋼片是有斷頭的。用于市電正弦波是沒有問題的。一但用于SPWM是不能正常工作的。
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在路上.
LV.6
17
2010-12-09 22:35

laoshou師傅,拜讀你的貼很久了,今天有看見你的大作,忍不住注冊一個號,跟你交流一下,向你學習。

  我也做工頻機,不過是個菜鳥,嘿嘿。

  我做工頻機遇到空載電流比較大的問題,哎。。。一直想把那解決一下,希望LAOSHOU師傅指點指點。

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xingliu2001
LV.1
18
2010-12-09 22:49

我是菜鳥,第一次聽說還有工頻正弦波逆變器。

搬個凳子學習!

“1.在小功率時,造價高于高頻機。”

問個問題:在多大功率上造價會低于高頻機,分界線是在多少功率?

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AIBA90000
LV.4
19
2010-12-09 22:55
@在路上.
laoshou師傅,拜讀你的貼很久了,今天有看見你的大作,忍不住注冊一個號,跟你交流一下,向你學習。 我也做工頻機,不過是個菜鳥,嘿嘿。 我做工頻機遇到空載電流比較大的問題,哎。。。一直想把那解決一下,希望LAOSHOU師傅指點指點。
頂laoshou師傅,您逆變器太棒了!
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2010-12-10 10:39
@z760622
老壽你的環形變壓器用的是A類的鐵芯還是B類的。A類的可以用于SPWM因為鐵芯是用一整條硅鋼片卷成的。B類的鐵芯硅鋼片是有斷頭的。用于市電正弦波是沒有問題的。一但用于SPWM是不能正常工作的。
謝謝Z760622兄提醒,我還真不知道環變鐵芯還有A類B類之分,我掛上去試試看。
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2010-12-10 10:41
@xingliu2001
我是菜鳥,第一次聽說還有工頻正弦波逆變器。搬個凳子學習!“1.在小功率時,造價高于高頻機。”問個問題:在多大功率上造價會低于高頻機,分界線是在多少功率?
我沒有認真算過這二種機器的成本差別,我記得上次看過鐘工一個貼子,他說在10KW以上,高頻機的成本優勢不明顯了,只有體積和重量的優勢了。
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在路上.
LV.6
22
2010-12-10 12:08
@蕭山老壽
我沒有認真算過這二種機器的成本差別,我記得上次看過鐘工一個貼子,他說在10KW以上,高頻機的成本優勢不明顯了,只有體積和重量的優勢了。

現在機器調試到哪一步了?方便給以下你空載,效率,保護測試參數嗎?

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2010-12-10 16:40

元器件布局很有美感,很講究,外在美;性能也好,內在美。

板子整體個性十足!

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2010-12-10 20:25
@在路上.
現在機器調試到哪一步了?方便給以下你空載,效率,保護測試參數嗎?

    我昨天掛300W、24/380方形變壓器時,空載電流約470MA,其中輔助電源輔助電路等占去150MA,變壓器約320MA;效率沒有細測,約84-85%,帶燈泡失真度0.84%。

    今天試了1000W、17/300的環形變壓器,情況很不好,空載電流近4A;效率不到70%,失真度約1.3%。變壓器發熱嚴重,比用300W變壓器還熱,不可思議。

    我分析原因大概是:

1.變壓器的鐵芯不好;或者伏匝數太低了,因為我測了17V端的電感量,只有2MH左右,這是空載損耗大的原因。

2.因為環形變壓器漏感很小,所以導致濾波不好,我用300W方變時,濾波電容為225時失真最小,而用1000W環變時,電容要用到二個475失真度還在1.3%左右。

現在,主要是要解決變壓器的問題,身邊沒有一家變壓器廠家能放心的。逆變器的變壓器太難搞定,線徑要盡可能粗;伏匝數只能高于設計值,不能低于設計值;鐵芯一定要用高矽的;鐵芯窗口要大,否則繞不下。

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2010-12-10 21:04
@蕭山老壽
   我昨天掛300W、24/380方形變壓器時,空載電流約470MA,其中輔助電源輔助電路等占去150MA,變壓器約320MA;效率沒有細測,約84-85%,帶燈泡失真度0.84%。   今天試了1000W、17/300的環形變壓器,情況很不好,空載電流近4A;效率不到70%,失真度約1.3%。變壓器發熱嚴重,比用300W變壓器還熱,不可思議。   我分析原因大概是:1.變壓器的鐵芯不好;或者伏匝數太低了,因為我測了17V端的電感量,只有2MH左右,這是空載損耗大的原因。2.因為環形變壓器漏感很小,所以導致濾波不好,我用300W方變時,濾波電容為225時失真最小,而用1000W環變時,電容要用到二個475失真度還在1.3%左右。現在,主要是要解決變壓器的問題,身邊沒有一家變壓器廠家能放心的。逆變器的變壓器太難搞定,線徑要盡可能粗;伏匝數只能高于設計值,不能低于設計值;鐵芯一定要用高矽的;鐵芯窗口要大,否則繞不下。
這里絕對不能用環形變壓器,必須用EI的變壓器,用環形變壓器你永遠也做不好
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z760622
LV.4
26
2010-12-10 22:17
@蕭山老壽
   我昨天掛300W、24/380方形變壓器時,空載電流約470MA,其中輔助電源輔助電路等占去150MA,變壓器約320MA;效率沒有細測,約84-85%,帶燈泡失真度0.84%。   今天試了1000W、17/300的環形變壓器,情況很不好,空載電流近4A;效率不到70%,失真度約1.3%。變壓器發熱嚴重,比用300W變壓器還熱,不可思議。   我分析原因大概是:1.變壓器的鐵芯不好;或者伏匝數太低了,因為我測了17V端的電感量,只有2MH左右,這是空載損耗大的原因。2.因為環形變壓器漏感很小,所以導致濾波不好,我用300W方變時,濾波電容為225時失真最小,而用1000W環變時,電容要用到二個475失真度還在1.3%左右。現在,主要是要解決變壓器的問題,身邊沒有一家變壓器廠家能放心的。逆變器的變壓器太難搞定,線徑要盡可能粗;伏匝數只能高于設計值,不能低于設計值;鐵芯一定要用高矽的;鐵芯窗口要大,否則繞不下。
那天我把正規工頻逆變變壓器的圖片上傳一下。讓你們看看變壓器是怎么繞的
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在路上.
LV.6
27
2010-12-10 23:51
@蕭山老壽
   我昨天掛300W、24/380方形變壓器時,空載電流約470MA,其中輔助電源輔助電路等占去150MA,變壓器約320MA;效率沒有細測,約84-85%,帶燈泡失真度0.84%。   今天試了1000W、17/300的環形變壓器,情況很不好,空載電流近4A;效率不到70%,失真度約1.3%。變壓器發熱嚴重,比用300W變壓器還熱,不可思議。   我分析原因大概是:1.變壓器的鐵芯不好;或者伏匝數太低了,因為我測了17V端的電感量,只有2MH左右,這是空載損耗大的原因。2.因為環形變壓器漏感很小,所以導致濾波不好,我用300W方變時,濾波電容為225時失真最小,而用1000W環變時,電容要用到二個475失真度還在1.3%左右。現在,主要是要解決變壓器的問題,身邊沒有一家變壓器廠家能放心的。逆變器的變壓器太難搞定,線徑要盡可能粗;伏匝數只能高于設計值,不能低于設計值;鐵芯一定要用高矽的;鐵芯窗口要大,否則繞不下。

你的頻率是多少?做工頻的是不是也要考慮一下趨附效應?

  我做的時候,24V的機器,變壓器電壓變比一般是13VAC、220VAC

   目前我做過的國產變壓器的矽鋼片都不怎么好,我試過用APC原裝變壓器來做,效果好很多,我想原因有兩個,一是:APC的繞線是銅皮。二是,用的片比國產的好。

   工頻機的主要損耗我個人理解是變壓器,一個是渦流,再一個是線圈的直流阻抗。在空載的時候主要是渦流,這個與頻率相關。帶載,在大電流的時候線圈的直流阻抗損耗也很大。我發現變壓器發熱是由內像外,說明是線圈先發熱,這個就是線圈的阻抗損耗。

   還有一點,我做的逆變器是變頻,調寬的,可能與你們的有點不一樣。

 

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正弦芯
LV.8
28
2010-12-11 07:47
@蕭山老壽
   我昨天掛300W、24/380方形變壓器時,空載電流約470MA,其中輔助電源輔助電路等占去150MA,變壓器約320MA;效率沒有細測,約84-85%,帶燈泡失真度0.84%。   今天試了1000W、17/300的環形變壓器,情況很不好,空載電流近4A;效率不到70%,失真度約1.3%。變壓器發熱嚴重,比用300W變壓器還熱,不可思議。   我分析原因大概是:1.變壓器的鐵芯不好;或者伏匝數太低了,因為我測了17V端的電感量,只有2MH左右,這是空載損耗大的原因。2.因為環形變壓器漏感很小,所以導致濾波不好,我用300W方變時,濾波電容為225時失真最小,而用1000W環變時,電容要用到二個475失真度還在1.3%左右。現在,主要是要解決變壓器的問題,身邊沒有一家變壓器廠家能放心的。逆變器的變壓器太難搞定,線徑要盡可能粗;伏匝數只能高于設計值,不能低于設計值;鐵芯一定要用高矽的;鐵芯窗口要大,否則繞不下。

環形變壓器不適合做逆變,我沒有拆開過,聽說里面的鐵芯是卷繞的沒有氣隙,加高頻調制方波很容易飽和。環形變壓器在接市電的一瞬間,里面會發出咔咔的聲音,沖擊電流非常大。普通的EI型變壓器也不是所有的都適合做逆變,有專門的逆變變壓器,矽鋼片的厚度和氣隙都是有針對性的。

如果一定要用環形變壓器,可以在初級串聯一個大電流電感,能改善效果。江浙一帶的廠家有這樣做的。

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z760622
LV.4
29
2010-12-11 08:35
@z760622
那天我把正規工頻逆變變壓器的圖片上傳一下。讓你們看看變壓器是怎么繞的
正規的工頻逆變變壓器來了看圖吧。初級是多股線繞的 
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shayu1000
LV.8
30
2010-12-11 08:41
@z760622
正規的工頻逆變變壓器來了看圖吧。初級是多股線繞的[圖片] 
看不清
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2010-12-11 09:25
@宛東驕子
元器件布局很有美感,很講究,外在美;性能也好,內在美。板子整體個性十足!
漂亮!工藝是專業廠家級別的。
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