正弦波逆变器驱动芯片.docx

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正弦波逆变器驱动芯片

正弦波逆变器驱动芯片

（公布日期：

2020-10-2610:

29:

00） 扫瞄人数：

1029

自从公布了1KW正弦波逆变器的制作过程后，有许多朋友来信息，提如此那样的问题，专门多差不多上象我如此的初学者。

为此，我又花了近一个月的时刻，制作了这台600W的正弦波逆变器，该机有如下特点：

1.SPWM的驱动核心采纳了单片机SPWM芯片，TDS2285，因此，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专门少，因此，比较容易成功。

2.所有的PCB全部采纳了单面板，便于大伙儿制作，因为，专门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，如此，就不用苦恼PCB厂家了，自已在家里就能够做出来，因此，要紧的目的是省钱，现在的PCB厂家太牛了，有点假设不起〔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能够在淘宝网上买到，有了网购确实专门方便，快递送到家，你要什么有什么。

假如PCB没有做错，假如元器件没有问题，假如你对逆变器有一定的基础，我老寿包你制作成功，因此，里面有专门多东西要自已动手做的，能够尽享自已动手的乐趣。

4.功率只有600W，一样说来，功率小点容易成功，既能够做实验也有一定的有用性。

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〞；〝爱护板〞。

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，前级工作电流能够达到55A以上，DC-DC升压部分用了一对190N08，这种247封装的牛管，只要散热做到位，一对就能够输出600W，也能够用IRFP2907Z，输出能力差不多，价格也差不多。

主变压器用了EE55的磁芯，事实上，就600W而言，用EE42也足够了，我是为了绕制方便，加上EE55是现存有的，就用了EE55。

关于主变压器的绕制，下面再详细介绍。

前级推挽部分的供电采纳对称平稳方式，如此做有二个好处，一是能够保证大电流时的二个功率管工作状态的对称性，保证可不能显现单边发热现象；二是能够减少PCB反面堆锡层的电流密度，因此，也能够大大减小因为电流不平稳引起的干扰。

高压整流快速二极管，用的是TO220封装的RHRP8120，这种管子可靠性专门好，我用的是二手管，才1元钱一个。

高压滤波电容是470uf/450V的，在可能的情形下，尽可能用的容量大一些，对改善高压部分的负载特性和减少干扰都有好处。

   H桥部分用的是4个IRFP460，耐压500V，最大电流20A，也能够用性能差不多的管子代替，用内阻小的管子能够提高整机的逆变效率。

H桥部分的电路采纳的常规电路。

 下面是功率主板的PCB截图，长宽为200X150MM，因为，这部分的电路比较简单，因此，我没有画原理图，是直截了当画了PCB图的。

该板布板时，曾得到钟工的提示关心，特在此表示感谢。

2.SPWM驱动板

   和我的1KW机器一样，SPWM的核心部分采纳了张工的TDS2285单片机芯片。

U3,U4组成时序和死区电路，末级输出用了4个250光藕，H桥的二个上管用了自举式供电方式，如此做的目的是简化电路，能够不用隔离电源。

   因为BT电压会在10-15V之间变化，为了可靠驱动H桥，光藕250的图腾输出级工作电压一定要在12-15之间，不能低于12V，否那么可能使H桥功率管触发失败。

因此，那个地点用了一个MC34063〔U9〕，把BT电压升至15V〔该升压电路由钟工提供〕，实验证明，这方式十分有效。

   整个SPWM驱动板，通过J1,J2插口和功率板接通，各插针说明如下：

J2:

   2P-4P;7P-9P;13P-15P;18P-20P分别为H桥4个功率管的驱动引脚。

   23P-24P为交流稳压取样电压的输入端。

J1:

  1P为2285输出至前级3525第10P的爱护信号连接端，一旦爱护电路启动，2285的12P输出高电平，通过该接口插针到前级3525的10P，关闭前级输出。

 6P-7P-8P为地GND。

 9P接爱护电路的输出端，用于关闭后级SPWM输出。

 10P-11P接BT电源。

  下面是SPWM驱动板的电原理图和PCB截图：

3.DC-DC驱动板

   DC-DC升压驱动板，采纳的是专门常见的线路，用一片SG3525实现PWM的输出，后级用二组图腾输出，经实验，假如用一对190N08，图腾部分能够省略，直截了当用3525驱动就够了。

因为这DC-DC驱动板，和我的1000W机上的接口是通用的，因此有双组输出，该机上只用了一组。

板上有二个小按钮开关，S1,S2，S1是开机的，S2是关机的，能够操纵逆变器的启动和停机。

   这驱动板，是用J3,J4接口和功率板相连的，其中J3的第1P为限压反馈输入端。

  下面是DC-DC升压驱动电路图和PCB截图：

4.爱护板

  我这次没有做爱护板，有如下缘故：

第一是没有爱护板该机也能够工作，加上这段时刻比较忙，因此，爱护板就拉下了；其次是：

我这次公布的功率主板，是后来经修正过的，爱护板上的接口也做了改动，而我的样机用的是没有修正过的PCB板，即便是做了爱护板，也插不上去。

我倒是期望有朋友假如用我的PCB文档去厂家打样，不要不记得，多给我打一套，寄给我，我就能够依照新的功率主板来画爱护板了。

 下面是爱护部分的电路图，是我学习了钟工公布的3000W上用的爱护电路变化而来的。

下面是600W整机的全部PROTEL99数据包

600W正弦波逆变器技术资料 

二、要紧部件的制作和采购

1.SPWM主芯片

   TDS2285，能够和张工联系：

:

//item.taobao/item.htm?

id=4044474774

2.主变压器

   主变压器是制作逆变器成功与否的关健，本机主变用的磁芯为EE55，材质PC40，我在杭州电子市场买到了一种质量专门好的骨架，立式的，脚位11加11，脚粗1.2MM。

绕制数据：

初级2T加2T，用10根0.93的线。

初级导线总面积为6.8平方MM，次级为0.93线一根，绕60T。

绕前预备：

先预备骨架，把骨架上22个引脚，剪去4个，下面红圈处确实是表示差不多剪去的脚。

上面二个独立的脚是高压绕组用的，远离下面的脚有利于绝缘，中间及下面的脚是低压绕组用的，左边是一个绕组2圈，右边是另一个绕组2圈。

绕制步骤：

   A）,先绕二分之一的高压绕组〔次级〕，先在骨架上用高温胶带粘一层，如此做是为了防止导线打滑，用一根0.93线绕一层，约30圈〔注意的是，高压绕组的线头要做好绝缘，我是套进一小段热缩套管，用打火机烤一下，就紧紧包在线头上了〕，再用胶带固定住线头，不要让它散出来，并在高压绕组的别处用高温胶带包三层。

   B），下面就能够绕低压绕组了〔初级〕，低压绕组分成二层绕，也确实是每一层是2加2，用5根线并绕，我画了一个图〔见下面图〕，不知大伙能不能看清晰结构情形。

   先用5根0.93线绕2圈〔见图二中红线〕，中间留间隙，再在间隙处用另外5根线绕2圈〔见图二中蓝线〕，每根线长约37CM。

用同样的方法绕二层，层间包二层胶带，如此就相当于用了10根线并绕。

绕完低压绕组，在绕组外用高温胶带包三层。

绕低压绕组要注意的问题是：

线头留在下面，即骨架引脚处，线尾留长一点，临时留在骨架的上面〔等绕完高压绕组后要向下折下来〕。

从〔图一〕能够看出，实际上，低压绕组的头和尾是有一段是重叠的，也确实是不是2圈，而是约2.2圈，如此做能够大大减少漏感。

   C），再连续绕高压绕组，绕完另外的30圈，要注意的是，这30图要和里面的30圈绕向相同，这点专门关健。

假如一层绕不下，就把剩下几圈再绕一层。

   D），绕完高压绕组后，在别处用高温胶带包三层，就把低压绕组原先留在上面的线头折下来〔见图三〕，预备焊在骨架的脚上。

去漆能够用脱漆剂，用棉签沾一点脱漆剂，抹在线头上，过一会儿，漆就掉下来了，就能够焊了。

   E〕，再后在整个绕组的别处包几层高温胶带，绕好的线包外观要饱满平坦。

   F〕，现在能够插磁芯了，插磁芯之前要对磁芯的对接面做清洁处理，我是用胶带粘几下，把磁芯对接面的粉末全清洁洁净，插入磁芯，用胶带扎紧，有条件的话对磁芯对接处用胶水做固定。

   我发觉用这种方法绕制的变压器漏感比较小。

往常用铜带绕制，漏感一样在0.8uH以上，现在能够做到0.4uH以下。

我想缘故是：

因为铜带要焊引出线头，如此就留下了一个锡堆，再绕高压绕组时，中间就有一个间隙，导致耦合不紧。

以下图为测试漏感示意图。

   假如有条件，一定要做一个耐压测试，任一个低压绕组对高压绕组的绝缘要在1500V以上，如此才能够放心使用。

3.AC输出滤波磁环

   关于象我如此纯手工打造的爱好者来讲，那个磁环的绕制也是十分头痛的事。

   磁环是采纳直径40MM的铁硅铝磁环，用1.18的线，在上面穿绕90圈，线长约4.5米，假如用导磁率为125的磁环，电感量大约在1.5mH，用导磁度为90的磁环，电感量大约在1mH左右。

我做过试验，用二个如此的磁环，每个电感量在0.7mH以上就能够正常工作了。

绕制时分二层，第一层，45圈，因为磁环外圈和内圈的周长不同，因此第一层绕时，内圈的线要紧密排列，而外圈的线是每圈之间留有一个间隙的。

绕第二层时，内圈是叠在第一层线上，外圈是嵌在第一层线的间隙中，如此绕出来的线圈才好看。

因此，仿佛是否好看，也不阻碍使用。

下面是我在淘宝上买过磁环的网店〔无意为商家做广告，只是方便朋友们采购〕。

注意，绕那个磁环时，一定要戴手套，否那么，导线会让你勒出血泡的。

4.散热风扇

   本机前级功率管和H桥的功率管都用风扇散热〔安装方法下面再详述〕，这是一种小型外表风扇，比电脑上的CPU风扇还要小一点，实验证明，在600W输出的情形下，H桥的4个功率管散热不成问题，但前级的二个功率管仿佛散热不够一点，假如有可能，最好用大一点的风扇。

这风扇也是在淘宝网上买的，但现在这家店中仿佛没有了，只能用其它差不多的风扇代替了。

5.其它还有一些小配件，也做一个图解：

三、安装与调试：

    本机的安装调试并不复杂，但安装前必须做到二点：

1.所有元器件必须是好的，器件的耐压和工作电流一定要够，尽可能用新器件，有条件的话装前对元器件作一番测试。

2.PCB质量一定要好，装前最好认真地检查一下，有没有铜箔毛刺引起的短路等。

下面我讲一讲各板子的安装过程要注意的事项：

1.功率主板：

   功率主板的安装，因为差不多上一些大器件，因此安装是比较方便的。

   大功率管的安装：

先把大功率管的脚弯成如以下图所示的模样，然后把管子金属面朝上，将管脚插入焊接孔，在功率管的金属面上涂一点导热硅脂，再覆盖一层矽胶片做绝缘。

再把散热器盖上，从PCB下面升上来一个M3的螺丝，拧在散热器，并拧紧，如此，散热器就紧紧压在大功率管上了，再在反面把管脚焊好。

这种装法，要紧是更换功率管比较方便。

PCB板上的有几个元件是要装在反面的，即铜箔面，见以下图黄色的圈内的元件。

如左边的R10 R11 R12，C15 C16 C17，是DC-DC升压电路的吸取回路，因为本机前级用的是准开环，假如变压器漏感不大，这六个元件能够不装，我的样机就没有装。

右边黄色圈内的C14，是一个CBB电容，224/630V，是跨接在H桥的正极和负极之间的，要紧作用是滤除高压母线上的各种干扰及毛刺，那个电容不能省，我在装这台样机时，开始确实是因为想省了那个电容，莫名其妙地烧了一个H桥的MOS管，后来经钟工提醒装上那个电容，就平安无事了。

 快复原二极管，都装上一个小散器，散热器上有一个脚也插入PCB，反面焊好，起到固定二极管的作用。

这四个二极管的位置，我在画PCB时就作了散热考虑，把它放在H桥的风扇的出风口，让风扇吹着，因此一样可不能太热。

前级因为电流专门大，因此PCB的反面有6MM宽的留锡层，在装好全部元件后，在PCB引出线孔中插入4根6平方的电线〔最好二红二绿，便于区别正负〕，再在反面留锡层上，用100W左右的烙铁进行堆锡，一样要堆到1MM厚才能够。

上图二个绿圈中是风扇插座，红圈中是一个5X20的保险丝座。

前级低压电解和后级高压电解，最好能买到高频低阻的。

功率主板，假如元件是好的，一样不用单独调试。

2.DC-DC驱动板：

这块驱动板，没有什么难度，只要元件是好的，且没有装错东西的话，一样能够一次开机成功。

板子装完后，接入12V直流电，见上图，按一下S1开关，驱动板就开始工作了，测一下工作电流，一样应该在40MA左右，将示波器探头接到图中PWM输出处，应该看到二路互为相反的PWM波输出，频率在28K左右，幅度为12V。

因为这块板子，起初我画的时候，是和我的1000W机通用的，因此，插针处有二对输出，但在600W机中只用了左边的一对。

3.SPWM驱动板

   SPWM驱动板，因为元器件较多，因此，安装时一定要细心，元器件不能有问题，也不能装错。

专门是板上的高速隔离光藕TLP250，买时一定要注意质量，现在淘宝上的价格专门乱，我曾经买到专门廉价的，全新的才2.8元一个，结果发觉是打磨后重新印字的假货。

一样我认为，全新东芝原装的，价格应该在5-6元的才是确实。

装好板子后，按以下图接上12V电源，总电流应该在120-130MA左右。

测C22二端应该在19V左右，C23二端为15V，说明升压电路部分差不多正常。

这时，就能够用示波器在SPWM输出端测到SPWM波形，见上图右边的引出脚。

〔注意：

因为二个上管是自举供电的，因此，在没有接H桥的情形下，只能测到二个下管的SPWM波形，二个上管的波形临时测不到的，这是正常的〕。

4.整机调试：

   为了安全起见，一样是前后级分开来调试，等把前后级都调好了，再联起来调试，就方便了。

A〕.前级的调试：

   先在电瓶的引线上接一个15A的保险丝，功率主板上的高压保险丝不要装，如此，前后级就分开了。

插上前级DC-DC驱动板，把万用表直流电压700V档接在高压电解二端，开机〔按一下DC-DC驱动板上的ON启动开关〕，前级就启动了，功率主板上的高压指示LED就亮了，这时，看直流高压为几V。

调试DC-DC驱动板上的R12多圈电位器，使高压输出在370-380V之间。

现在，12V的电流应该在200MA之内，说明前级正常。

那个地点假如看D极波形，应该是杂乱的波形，因为是空载限压的状态下，如此的波形是对的。

   那个地点，能够稍稍为前级加点负载，能够用二个100W220V的灯泡串联起来，接到高压解的二端，这时电瓶电流可达到12A左右，让它工作一段时刻，看看前级功率管有没有温升，假如温升不明显，能够把电瓶保险丝换大点，连续加大负载，一样在功率管散热正常的情形下，前级能够加到600W左右。

在加载的情形下，再看D极波形，应该是正常的方波，稍有点尖峰是没有关系的，假如尖峰过大，说明变压器制作只是关，要重新绕制。

B〕.后级调试：

    调好前级后，再把前级的DC-DC驱动板拔下，在功率主板的高压保险丝座上，装上一个1A左右的保险丝，在高压电解二端接上一个60V左右的电压，作为母线电压，我是用一台双组的30V电源串起来当成60V用。

插上SPWM驱动板，假如电路没有问题，这时，在AC输出端就能够测到正弦波了，电压大约在40V左右，能够接一个36V60W的灯泡做负载。

C〕.联机

   在前后级都正常的情形下，能够把前后级联起来，完成整机调试。

   把前级的DC-DC驱动板重新插上，后级AC输出端的负载去掉，接上示波器〔示波器最好用1：

100的高压探头〕和万用表〔AC700V档〕，把高压保险丝换成一个0.5A的。

下面要做的事是：

开机！

即按一下DC-DC驱动板的启动开关，成败在此一举，假如后级元件耐压没有问题，现在，应该在示波器上看到正弦波了，波形应该专门漂亮。

那个地点，调整SPWM驱动板的多圈电位器R7，就能够看到输出电压在变化，把它调在225V左右停下。

因此，假如元器件性能不行，或者安装不到位，这时不是冒烟，确实是冒火了！

 让机器空载工作一段时刻，假如没有显现意外，能够把高压保险丝换成2A的，慢慢加大负载，一样是100W，200W，400W，一步一步地加，每加一点让机器老化一段时刻，同时要紧密注意前级功率管的温升，假如温度过高，要查出缘故。

我在装这台样机时，曾遇到过300W以下一切正常，加到300W以上，H桥管子就有一个烧掉，也曾请钟工张工帮我诊断和查找缘故，后来是加强了高压直流和SPWM板电源的滤波就一切正常了.

基于TDS2285芯片的正弦波1200W逆变器开发指南

时刻：

2020-08-0100:

22:

35来源：

电源网

以TDS2285芯片为核心，打造一款正弦波1200W逆变机器，使大伙儿对TDS2285芯片有更深入的了解。

我们明白在许多逆变的场合中，差不多上低压DC直流电源要变成高压AC电源，因此中间是需要升压才能完成这一变化，我们此次讨论的依旧是采纳高频的方式来做逆变，采纳高频的方式相关于工频方式来做有许多优点：

高转换效率，极低的空载电流，重量轻，体积小等。

也许有人会说工频的皮实，耐冲击，关于这一点我也专门认同，只是需要指出的是，高频的做的好，一点也可不能输于工频的，这一点，差不多通过我们公司的产品和TDS2285的出货情形得到了确信。

因此，以下就让大伙儿看看TDS2285芯片在该系统中表现吧！

DC-DC升压部分：

此次设计是采纳DC24V输入，为了要保证输出AC220,在此环节中，DC-DC升压部分至少需要将DC24V升压到220VAC*1.414=DC311V,如此在311V的基础上才能有稳固的AC220V出来，为了能达到这一目地，我们采纳专门熟悉的推挽电路TOP来做该DC-DC变换，电路图如下：

该电路图中,GR,GL是两路推挽PWM信号，分别驱动由2个RU190N08并联的大电流MOSFET。

变压器采纳EE55,二极管为RHRP1520,实际能够用RHRP860就能够了，我是正好没有860了，因此才用15120。

设置输出的空载高压为380V,如此，变压器就能够用3+3：

49T如此来绕制了，具体绕法请搜索论坛里的老帖，有专门多都专门详细。

到此，有了DC380V了，还怕不能出来AC220吗？

呵呵

下面开始讲DC-AC部分，在这部分，电路也是专门简单，请看下面的电路：

从上图能够看出，DC-AC部分由H桥电路构成，通过L1,L2和C22滤波后得到纯正的正弦波，输出波形见以下图:

LS2构成输出过流检测电路，由R22构成H桥短路爱护电路，至此功率部分的电路〔包括DC-DC,DC-AC〕全部给出，大伙儿看看，是不是专门简单啊，下面就看看操纵这些功率元件正常运作的小信号电路吧，