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正弦波逆变器驱动SPWM软硬件设计注意事项

多日不见十分想念,工作原因和个人技术欠缺,不是在工作的路上就是在学习的路上,也没有多余的时间与大家交流分享,今日简单和大家聊聊!直奔主题。

1.因大家都是或多或少接触过EG8010做的EG002驱动板,所以目前好多单逆变结构驱动部分都是用的分离式独立设计驱动小板,引脚定义也几乎大同小异,各种技术原因,万一和供应商闹掰了,芯片缺货难买,涨价太厉害,想换性价比高的驱动板卡,或者自己想钻研一下软件等等,所以首先考虑就是做成一样的架构,替换无忧,升级无忧,多重选择,便捷性大,兼容性好,因此大多民用级单逆变都做成MCU+2110+393+358,甚至加个555。

2.硬件设计中需注意2110自举电路,自举电容如果硬件技术不自信的就用钽电容,自举电容不易过大,10-47UF之间,根据驱动功率不同微调,大了充电时间长驱动在小占空比时不能完全大开,小了当然驱动能力差,也是不行的,容易烧管呦,低电压测试没问题,电压一旦加到200V以上问题就不来了,还有就是烧管后烧单片机,好多做PWM口三极管互锁电路,二极管反相阻断电路,个人目前考证下来意义不大,烧狠了照样烧单片机;因为用2110本身就没有隔离,高压直接就过来了,电路又是超性价比的,所以此处就不要去毛球次,毕竟都这样了,您还不给它报废期,高抬贵手,学会接受,坦然面对。

3.软件设计中需注意驱动频率,死区时间,码表点数,驱动频率一般10-24kHz不等,根据所使用的功率器件选择合适的驱动频率,码表点数和驱动频率有关,举例20K驱动频率,码表点数半波就是200个点,10K驱动频率半波就是100个点,码表点数越多,频率越高,输出LC滤波参数越小,输出正弦波的精度越高,失真度越小;当然前提是您的搭配正确的LC参数;

4.软件设计中死区和码表点数的关系,好多朋友在实际做产品时会发现好多时候正弦波输出波型不那么平滑,过零点畸变有过渡平台,或者管子发热量大,因为码表点数和死区的关系没搞明白;当码表点数在200点时,死区时间可以大点,700NS-1.5US之间;国产管子必须在1US以上,进口的可以稍微小点;不然短路保护过不了;还有一种特殊现象,用低端8位机做设计时,20K驱动频率码表点数很可能是50个点,这个我之前的文章里有说明,低端单片机运算速度限制,PWM定时器要做分频处理,或者重复计数次数,重复计数4次才中断一次,还原出50Hz基波,此种模式死区时间就要小一点,500-800NS之间;高于这个值,波型失真度大,过零点畸变严重,所需的LC参数也要高很多,无形中增加了成本;但时要说明的是,50个点+500ns死区和200点+1us死区,管子承受的工作量基本差不多,因为200个点10MS周期里有200个脉宽,但时它每个脉宽的休息时间长,50个点10MS周期里有50个脉宽,它的休息时间短;你们可以品品,仔细品品!@

5.最后附上我最近用国产单片机做的正弦波驱动板,供大家欣赏点评,发文章不带点图片,显示不出文案的完整性,欠缺之处还望各位同仁多多批评。

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dy-1Hxfjl9U
LV.1
2
2022-09-22 16:00

亲你是做逆变器结构开发还是测试的

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偶德枫
3
2022-09-22 16:06
@dy-1Hxfjl9U
亲你是做逆变器结构开发还是测试的

亲,是做开发的,自己测试。

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Maxpowerstation
LV.1
4
2022-09-23 10:21

芯片有资料吗?细聊下

1
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偶德枫
5
2022-09-23 23:11
@Maxpowerstation
芯片有资料吗?细聊下

芯片用的是辉芒微,淘宝有卖的,百度也能搜的到

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Maxpowerstation
LV.1
6
2022-09-24 10:07
@偶德枫
芯片用的是辉芒微,淘宝有卖的,百度也能搜的到

啥型号?要软件吧

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flashsnow2008
LV.1
7
2022-09-24 11:19

有个问题请教,这个是单极性还是双极性控制?IR2110/IR2113的SD信号被触发后,会经过一个周期才能重新释放,对于低频桥臂,这个周期是10ms(50Hz),对于冲击类负载(比如冷启动的灯泡),触发了逐波限流,会明显感到交流电压跌了上百ms,这个怎么处理呢?要把冷态的灯泡点亮,就需要能量把灯泡热起来,10ms每次的能量冲击显然会花更长的时间。

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偶德枫
8
2022-09-24 13:38
@flashsnow2008
有个问题请教,这个是单极性还是双极性控制?IR2110/IR2113的SD信号被触发后,会经过一个周期才能重新释放,对于低频桥臂,这个周期是10ms(50Hz),对于冲击类负载(比如冷启动的灯泡),触发了逐波限流,会明显感到交流电压跌了上百ms,这个怎么处理呢?要把冷态的灯泡点亮,就需要能量把灯泡热起来,10ms每次的能量冲击显然会花更长的时间。

和单双极性没关系,冷态灯泡也不会触发逐波限流,只有带电机的时候才用到逐波限流,你说的什么一个周期才会恢复,2110没有那么慢,和低频臂也没关系,做好逐波限流出来的波形只是降低幅值,波形类似可控硅调压;逐波限流是设计功率峰值电流的1.4—1.6倍,限流后的输出电压最低不能低于165V,短路保护是5-7倍,常规设计功率密度不会有任何问题,除非你偷工减料,要么带不起,要么保护不住!

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偶德枫
9
2022-09-25 00:21
@flashsnow2008
有个问题请教,这个是单极性还是双极性控制?IR2110/IR2113的SD信号被触发后,会经过一个周期才能重新释放,对于低频桥臂,这个周期是10ms(50Hz),对于冲击类负载(比如冷启动的灯泡),触发了逐波限流,会明显感到交流电压跌了上百ms,这个怎么处理呢?要把冷态的灯泡点亮,就需要能量把灯泡热起来,10ms每次的能量冲击显然会花更长的时间。

如果您想做的性价比很高,那你就逐波限流只封锁高频臂好啦,或者加个555定时器,先关高频后关工频,老寿文章里有提到,您可以找找看

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dy-9aP1zYJf
LV.1
10
2022-09-25 12:04
@偶德枫
和单双极性没关系,冷态灯泡也不会触发逐波限流,只有带电机的时候才用到逐波限流,你说的什么一个周期才会恢复,2110没有那么慢,和低频臂也没关系,做好逐波限流出来的波形只是降低幅值,波形类似可控硅调压;逐波限流是设计功率峰值电流的1.4—1.6倍,限流后的输出电压最低不能低于165V,短路保护是5-7倍,常规设计功率密度不会有任何问题,除非你偷工减料,要么带不起,要么保护不住!

请教下如果逐波有效,触发不了短路保护吧?如果短路保护触发后系统会如何处理?

220,1kw逆变,峰值电流算6.4a

逐波限流1.5倍,限流9.6A

短路保护5倍,电流50A

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偶德枫
11
2022-09-25 19:37
@dy-9aP1zYJf
请教下如果逐波有效,触发不了短路保护吧?如果短路保护触发后系统会如何处理?220,1kw逆变,峰值电流算6.4a逐波限流1.5倍,限流9.6A短路保护5倍,电流50A

逐波限流速度要慢,短路保护速度要快,两个速度一样,逐波限流了,永远也检测不到短路信号!

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偶德枫
12
2022-09-25 19:38

成功上机,波形漂亮,电压稳。

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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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blackspider_e
LV.2
14
2022-09-27 21:06
@偶德枫
逐波限流速度要慢,短路保护速度要快,两个速度一样,逐波限流了,永远也检测不到短路信号!

短路保护是方式实现的呢?

逐波限流 20khz频率,一个波最多50us,其他机制还能比50us更快?

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偶德枫
15
2022-09-27 22:21
@blackspider_e
短路保护是方式实现的呢?逐波限流20khz频率,一个波最多50us,其他机制还能比50us更快?

检测速度慢,大哥

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鄂西骄子
LV.1
16
2022-09-30 09:17

加个微信认识一下

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#回复内容已被删除#
17
ayaku
LV.2
18
2022-10-03 21:20
@偶德枫
检测速度慢,大哥

请问大侠,逐波限流怎么实现的

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

请问师傅,现在都用单片机直接输出四路SPWM,这种如何避免单片机受到干扰,上下管直通的炸鸡的问题

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偶德枫
20
2022-10-05 10:06
@ayaku
请问师傅,现在都用单片机直接输出四路SPWM,这种如何避免单片机受到干扰,上下管直通的炸鸡的问题

首先单片机没那么容易被干扰,其次就是可以做个简单的三极管互锁电路!

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ayaku
LV.2
21
2022-10-06 13:01
@偶德枫
首先单片机没那么容易被干扰,其次就是可以做个简单的三极管互锁电路!

多谢师傅,请问冲击负载压缩,我看有说硬件实现有的说软件压缩,硬件的也是一个393比较器,关高频碧或者低频臂,请问怎么实现的压缩啊,和短路保护不干涉么,另外大侠方便加qq或者微信么

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偶德枫
22
2022-10-06 13:24
@ayaku
多谢师傅,请问冲击负载压缩,我看有说硬件实现有的说软件压缩,硬件的也是一个393比较器,关高频碧或者低频臂,请问怎么实现的压缩啊,和短路保护不干涉么,另外大侠方便加qq或者微信么

硬件软压缩有的是393关断高频臂SD,有的是两个一起关,有的是先关高频臂后关工频臂,两个一起关带载能力差点,只有正常电压的一般,用料足可以两个一起关,用料不足就只能选另外两种了,另外两种不利于长时间软压缩。

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偶德枫
23
2022-10-06 13:24
@偶德枫
硬件软压缩有的是393关断高频臂SD,有的是两个一起关,有的是先关高频臂后关工频臂,两个一起关带载能力差点,只有正常电压的一般,用料足可以两个一起关,用料不足就只能选另外两种了,另外两种不利于长时间软压缩。

这是两个一起关的效果

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ayaku
LV.2
24
2022-10-06 13:39
@偶德枫
硬件软压缩有的是393关断高频臂SD,有的是两个一起关,有的是先关高频臂后关工频臂,两个一起关带载能力差点,只有正常电压的一般,用料足可以两个一起关,用料不足就只能选另外两种了,另外两种不利于长时间软压缩。

比方一个500w逆变器,封装功率1000w,1000到500不会被压缩吧。到设定多大功率就压缩合适呢,短路设定到多大功率,谢谢版主

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ayaku
LV.2
25
2022-10-06 20:33
@偶德枫
[图片]这是两个一起关的效果

前辈 这个是2110的两个SD 都关闭的吧,关闭时间大约5ms,后又重新启动了,这个 5ms  是怎么设定出来的啊,是硬件延时出来还是 软件做的计时啊

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偶德枫
26
2022-10-08 15:20
@ayaku
前辈这个是2110的两个SD都关闭的吧,关闭时间大约5ms,后又重新启动了,这个5ms 是怎么设定出来的啊,是硬件延时出来还是软件做的计时啊

2110的SD脚保护机制自行产生的,在下一个有效脉冲恢复输出

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ruohan
LV.9
27
2022-10-11 08:04
@偶德枫
2110的SD脚保护机制自行产生的,在下一个有效脉冲恢复输出

这种短路开机会不会有效保护

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ayaku
LV.2
28
2022-10-13 13:48
@偶德枫
2110的SD脚保护机制自行产生的,在下一个有效脉冲恢复输出

那我看到的硬件压缩多一些,有的压缩是软件做的

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yescyb868
LV.1
29
2022-10-21 10:24
@偶德枫
[图片]这是两个一起关的效果

学习

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偶德枫
30
2022-10-30 08:11

另一种带冲击负载软压缩,图鉴

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活得精彩
LV.1
31
2022-11-15 17:43

屹晶微现在主推的是EG8020和EG8025方案了,我目前也正在设计逆变器的后级,前级是新能源车电池包输出的350-400V直流母线电压,用的IGBT是上海陆芯的100A单管,计划负载功率是5000W,多留点余量,不过输出部分的电感还没选好,不知道怎么计算

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