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逆变器结构设计

发布时间:2025-03-09 22:10:55 人气:



光伏并网逆变器的工作原理

逆变器是将直流电转化为交流电的关键设备。在较低直流电压的情况下,如12V或24V,为了达到标准的220V交流电压,必须设计升压电路。这可以通过推挽逆变电路、全桥逆变电路或高频升压逆变电路实现。其中,推挽逆变电路因其结构简单、可靠性高而被广泛应用。它通过将升压变压器的中性插头接于正电源,并让两只功率管交替工作来输出交流电力。由于功率晶体管共地边接,使得驱动及控制电路变得简单。此外,变压器的漏感能有效限制短路电流,提高电路的稳定性。不过,这种电路的缺点是变压器利用率较低,并且对感性负载的带动能力较差。

全桥逆变电路克服了推挽逆变电路的一些缺点。它通过调节功率晶体管输出脉冲宽度,来改变输出交流电压的有效值。由于该电路具备续流回路,即使面对感性负载,也能保持输出电压波形的稳定,不会出现畸变。然而,全桥逆变电路的上、下桥臂功率晶体管不共地,这需要专门的驱动电路或隔离电源。此外,为防止上、下桥臂同时导通,必须设计先关断后导通的电路,即必须设置死区时间,这使得电路结构较为复杂。

在中、小容量的逆变器中,根据直流电压的高低选择不同的逆变电路类型是必要的。推挽逆变电路适用于较低的直流电压,能够有效简化驱动及控制电路,并提高电路的可靠性。全桥逆变电路则适用于较高直流电压的情况,它克服了推挽逆变电路的一些缺点,但在结构复杂度和成本方面有所增加。选择合适的逆变电路,对于提高逆变器的性能和效率至关重要。

无论是推挽逆变电路还是全桥逆变电路,都需要根据具体的应用场景和需求来选择。在实际应用中,设计师需要综合考虑各种因素,如电路的复杂度、成本、可靠性以及负载特性等,以确保逆变器能够满足预期的性能要求。

通过合理选择和优化逆变电路的设计,可以显著提高光伏并网逆变器的性能,从而更好地服务于电网和各种用电设备。随着技术的进步,逆变器的设计和制造也将更加智能化和高效化,为用户提供更加可靠和高效的电力解决方案。

做了一个2KW的不间断电源,带48-72V输入,开源了,分析一下原理!

一个新型外包项目,悬赏8000元。要求:全开源一个简易的(开源助力活动,仅开源即可)。

成本压缩到多少?

这是一篇关于设计和开源一个2KW大功率逆变器的文章,该逆器支持48-72V输入,具备不间断供电以及充电功能。本文将分享其功能描述、设计原理、电路原理分析、调试教程、成本说明以及设计注意事项。

项目设计原理:需求分析表明,需要一个宽范围输入的逆变器,电压从48V到72V,支持电池供电,能够在市电存在时使用市电供电,市电断电时立即转换为逆变器工作,并在有市电时给电池充电。这种设备被定义为不间断电源(UPS)。

市面上的UPS通常采用DAB有源谐振进行电流的双向流动,以实现电池供电和充电功能。然而,通过查阅EG8026芯片的数据手册,发现当电池充电时PFC升压最高为450V,通过变压器LLC谐振(4:30)到电池端的电压仅为69V。这意味着该芯片无法满足72V电池充满电至80V的需求。因此,作者设计了一个新的拓扑结构,包括BUCK、LLC、SPWM和FLYBUCK。

设计拓扑结构:48V到72V的电池经过同步BUCK降压到48V,然后通过LLC谐振软开关技术升压至350V直流母线VBUS电压,再通过SPWM进行逆变。这种设计完美解决了宽范围输入电压的问题,最高支持100V的输入电压。充电部分采用FLYBUCK进行恒流充电,功率为200W,输出电压为48V-80V。

电路原理分析:初级EG1163S同步降压电路包括防反接电路、3个1000uF/100V的黑金刚电容并联、同步BUCK降压、限流电阻以及过流保护。LLC谐振电路采用EG1611芯片,芯片可以发出固定频率的PWM信号,通过R43电阻调节频率,频率需与LLC后级谐振腔频率一致,以实现软开关技术。逆变电路由EG8010小板和四个IGBT组成,辅助电源电路包括德州仪器高压输入BUCK芯片、EG1163S降压芯片和SW3516H快充电路,而充电电路则涉及交流输入浪涌保护、电容限流保护、OB2269反激芯片、800V10A以上的NMOS以及电压恒压保护和恒流充电。

调试教程:调试过程分为几个步骤,包括焊接反激电路,调整电压和电流电位器,观察电流表以确保恒定电流,更换不同负载以测试恒流效果,以及调整频率和观察波形是否为正弦波。如果波形变为椭圆形,则频率过高。

成本说明:项目总成本为500元,获取奖金8000元。物料清单中列举了一些关键部件。

设计注意事项:安装时确保绝缘措施,注意电压和电流表的正负极,避免接反。可以额外配备散热风扇。本项目已全开源,提供给学习者参考。

开源说明:项目由湖南科技大学新能源应用实验室雷超林设计,仅供学习交流,严禁商业用途。首次公开,为原创项目。根据“CC BY-SA 4.0”许可证授权,禁止商业使用,转载需附原文链接及声明。

参考资料:

[1] oshwhub.com/leichaolin/...

SG3525逆变器稳压电路,

SG3525逆变器的引脚功能繁多,每个引脚在电路设计中扮演着不同的角色。引脚1,即Inv.input,是误差放大器的反向输入端,主要接收反馈信号。在闭环系统中,这一端连接反馈信号,而在开环系统中,它则与补偿信号输入端(引脚9)相连,形成跟随器结构。

引脚2为Noninv.input,是误差放大器的同向输入端。无论是在闭环系统还是开环系统中,这一端都连接着给定信号。根据实际需求,在该端与补偿信号输入端之间可以接入各种反馈网络,从而构成比例、比例积分和积分调节器。

引脚3的Sync功能是为振荡器提供外接同步信号输入,这使得系统能够与外部电路同步。引脚4的OSC.Output是振荡器的输出端,提供必要的振荡信号。

引脚5的CT是振荡器定时电容的接入点,而引脚6的RT则用于接入定时电阻。引脚7的Discharge端与引脚5之间外接放电电阻,构成放电回路,以确保系统稳定运行。

引脚8的Soft-Start用于接入软启动电容,该电容的值通常为5μF,有助于平滑启动过程。引脚9的Compensation是PWM比较器的补偿信号输入端,在此端与引脚2之间接入不同类型的反馈网络,可以构成比例、比例积分和积分调节器。

引脚10的Shutdown是外部关断信号输入端,当此端接收到高电平信号时,控制器的输出会被禁止,这一端通常与保护电路相连,以实现故障保护功能。

引脚11和引脚14分别作为输出端A和输出端B,是两路互补输出端。引脚12的Ground为信号地,引脚13的Vc用于接入输出级的偏置电压。引脚14与引脚11功能相同,也是互补输出端。最后,引脚15的Vcc用于接入偏置电源,而引脚16的Vref则作为基准电源输出端,可提供温度稳定性极好的基准电压。

以上是SG3525逆变器各个引脚的功能介绍。在实际应用中,电压反馈通常接到引脚1,作为反馈信号输入端,然后根据具体电路设计寻找相应的反馈支路。具体的稳压环路设计,每个电路都由不同的设计人员根据具体需求来实现,因此每套电路的设计都可能有所不同,无法进行具体分析。

特斯拉第四代逆变器的设计改进及其创新点

特斯拉在电动汽车和技术创新领域处于领先地位。特斯拉Model 3电动汽车主驱逆变器首次采用碳化硅(SiC)MOSFET,开启了电动汽车动力总成设计的新时代。随后的Model S Plaid和Model Y也沿用了这一技术路线,在主驱逆变器设计中采用了SiC MOSFET。

最新款的Model Y电动汽车配备了第四代主驱逆变器,这款逆变器融合了多种设计改进和创新,其生产地可能是美国德克萨斯州的Giga Factory或上海工厂。通过对Ingineerix Sandy Munro先生对Model Y的拆解,我们得以一窥其工程之美。

Model Y的第四代驱动单元在外观上与Model 3保持一致,电机绕组比较、旋转变压器用于转子位置传感,但Model Y不再使用轴承电流弹簧。在转子结构方面,Model Y的逆变器盒采用了一体成型的连接器外壳,以降低成本。

在牵引驱动单元方面,Model Y的主要改进包括电流感应差异、安全原因下逆变器输出的断开,以及SiC MOSFET的温度感应。一旦SiC MOSFET发生短路失效,DSP会发出命令激活执行器,推动并断开逆变器输出端子,以防止电机绕组短路。当端子断开后,保险丝承受所有电流,安全无电弧熔断。此设计避免了高速运行时电机被抱死导致汽车失控的风险。此外,Model Y使用红外传感检测SiC MOSFET的温度,进行并联连接的SiC MOSFET采用平行连接,提高了系统的稳定性和效率。

特斯拉在2022年4月7日宣布召回生产日期在2019年1月11日至2022年1月25日期间的部分进口及国产Model 3电动汽车,共计127,785辆(其中进口Model 3汽车34,207辆,国产Model 3汽车93,578辆),原因是后电机逆变器功率半导体元件可能存在微小的制造差异,导致在使用一段时间后元件差异可能会导致后逆变器发生故障,影响车辆的正常启动和行驶安全。召回旨在解决这个问题,确保车辆的安全性和可靠性。

目前,特斯拉在第四代驱动单元上对可能存在的问题进行了改进和解决,以提高电动汽车的动力总成性能和安全性。对于更多关于文章内容及数据的深入了解,欢迎通过私信、微信或邮箱与作者联系。联系邮箱为:EVthinker@163.com;微信:EVthinker。关注公众号以获取更多相关内容。

轻松自制3.5KW逆变器:详解电路原理

掌握大功率逆变器的自制秘诀:3.5KW逆变器设计详解

湖南科技大学的一支团队携手共创,以1200元的成本打造了一款开源的3.5KW DC-AC逆变器,它实现了24-72V的宽输入范围,稳定输出220V AC,轻巧便携,同时拥有多重保护措施,最大功率可达3500W。这款逆变器的设计巧妙地结合了LLC+BOOST升压技术,确保在各种电压输入下都能保持高效工作。

电路核心技术揭秘

利用MATLAB的仿真工具,逆变器的电路结构精妙绝伦,包括一个340A、2KW的LLC升压变压器,以及同步BOOST升压电路,将100V的电压升至340V,由EG8010逆变方案驱动。在设计过程中,安全性和元器件耐压性是至关重要的考量因素。

为了辅助供电,系统配备了一个12V电源和快充控制器,确保稳定运行。20V电阻需严格控制在安全范围内,避免过载。而80-200V的降压模块需在第一级电路稳定后启动,推荐使用IP2726(100W),尤其在集成65W氮化镓电源时,DFN封装需谨慎焊接,防止虚焊现象。

保护设计与安装注意事项

防反接设计中,M3焊盘的负极连接NMOS,正极导通,反向则截止。EG8010逆变小板焊接在PCB上,可连接屏幕显示,双层PCB结构巧妙地隔离了高压与低压区域,为散热留出空间。安装时务必确保PCB与底壳之间有足够的间隙,以避免短路风险。

源文件链接在这里获取,金属外壳采用公模设计,确保了工业级的可靠性和一致性。

项目背后的故事是20个MOS管炸毁的教训,提醒我们务必检查虚焊和短路问题。调试时,先试第一级和第三级电路,仔细检查波形,确保每一环节都达到预期效果。

开源授权与机遇

这款原创项目遵循CC BY-SA 4.0许可,非商业使用,但请务必注明原作者。这是一个参与星火计划外包赛道的好机会,完成项目有机会获得8000元奖金,但务必通过资质审核。如果你对开源项目感兴趣,不要忘了点赞关注,未来将有更多精彩内容与你分享。

如何选电鱼逆变器

选择电鱼逆变器时,应重点考虑逆变效率、输出电压稳定度、波形类型及安全性能。

逆变效率是衡量逆变器性能的关键指标,它直接影响到电能转换过程中的损耗。高逆变效率的逆变器能够更有效地将直流电转换为交流电,减少能量浪费,从而延长电池使用时间,提升整体使用效果。因此,在选择电鱼逆变器时,应优先选择逆变效率较高的产品。

输出电压稳定度同样重要,它关系到逆变器在不同负载条件下的输出性能。一个性能良好的逆变器应能在负载变化时保持输出电压的稳定,避免因电压波动对电鱼设备造成损害。在选择时,可以关注逆变器的输出电压调整率和负载调整率,确保其在各种工况下都能提供稳定的电力输出。

波形类型也是选择电鱼逆变器时需要考虑的因素之一。正弦波逆变器输出的波形质量最高,对用电设备的兼容性和保护性能最好,但价格相对较高。准正弦波逆变器虽然波形质量略逊于正弦波,但性价比更高,适用于大多数家用电鱼设备。而方波逆变器由于波形质量较差,容易对电机等设备造成损害,不建议用于电鱼。因此,在选择时应根据实际需求和经济条件综合考虑。

最后,安全性能是选择电鱼逆变器不可忽视的方面。逆变器在使用过程中可能会遇到各种异常情况,如过流、短路等。因此,逆变器应具备良好的自我保护功能,能够在异常情况下及时切断电源,保护设备和人身安全。同时,逆变器的外壳材质、结构设计等也应符合安全标准,防止触电等危险情况的发生。在选择时,可以关注逆变器的安全认证情况和使用说明中的安全提示信息。

综上所述,选择电鱼逆变器时应综合考虑逆变效率、输出电压稳定度、波形类型及安全性能等因素,确保选购到性能稳定、安全可靠的产品。

小米车载逆变器12V转220V-适用对象

车载逆变器是现代汽车内不可或缺的装备之一,它将汽车的12V电源转换为220V市电,极大地丰富了车内使用场景。小米车载逆变器以其独特的设计和卓越性能,成为众多车主的首选。

这款小米车载逆变器拥有广泛的适用范围,不仅能够为笔记本电脑、手机等电子设备供电,还能支持小型家电的运行,如电饭煲、电水壶等。无论是在户外野营还是长途旅行,都能满足你的用电需求。

小米车载逆变器内置了多重安全保护机制,包括过载保护、过流保护、温度保护、高压保护、低压保护以及短路保护等六重智能安全保护。这些保护措施确保了在任何情况下都能提供稳定可靠的电力供应,保障车内用电环境的安全性。

逆变器还配备了两个国际组合插孔和两个双USB口,能够智能分配充电电流。两个输出口分别为5V/3.1A和5V/2.4A,能够满足不同设备的充电需求。此外,它还支持100W交流电输出,可以满足大部分笔记本电脑和便携式数码产品的用电要求。

逆变器的设计小巧便携,外观类似于一个水杯,大小与易拉罐相似,便于携带。其磁吸式防尘盖设计使得盖子更加牢固,不易脱落。USB充电模块也方便翻动使用,操作简单。

为了保证车内安静的环境,小米车载逆变器采用了无风扇结构设计,避免了风扇运转带来的噪音。此外,逆变器还经过了阳极氧化处理的金属铝壳和红色编织电源线的搭配,既美观又实用,提升了产品的耐用性和使用寿命。

综上所述,这款小米车载逆变器是一款集实用与美观于一身的设备,无论是给电子设备充电还是为小型家电提供电力支持,都能满足你的需求。如果你正在寻找一款高效便捷的车载逆变器,小米车载逆变器绝对是一个值得考虑的选择。

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