电源工程师倾力之作:最大3KW逆变器后级

　　最近做了一块2000W后级，可以轻松改成几百W-3000W的SPWM后级，可以方便的输出纯正弦波形，主控板用了两种方案，功能如下：

　　1、主控板和基板分别适用于单极性和双极性SPWM输出，只需改几个电阻就可以实现。

　　2、直流输入0-400VDC。

　　3、输出电压可以通过板上电位器调整。

　　4、可以通过板上电位器来实现调整输出频率最大范围0-400Hz。

　　5、板上可以选择焊接霍尔电流传感器，用作高精度电流检测。

　　6、板上功率管温度检测保护。

　　7、板载风扇自动控制接口，可以自动控制风扇启、停。

　　8、完善的短路保护，输出可以任意短路，短路撤消后自动恢复，冷、热启动均可带动任意负载，目前只测试灯泡负载，冷态电阻近似短路。用双极性模式时，突加2KW灯泡，电压恢复时间在400ms内。

　　板子靓照：

　　后级逆变基板

　　主控一合照：

　　主控二合照：

　　板子反面：

　　电压、频率可调细节：

　　主控板：

 

　　SPWM芯片一，电压采用最大值检测：

　　空载：

　　满载：

　　突加载、卸载：

　　短路、自恢复：

　　SPWM芯片二，电压采用有效值检测：

　　空载：

　　满载：

　　突加载、卸载：

　　短路、自恢复：

　　轻载90W感性负载波形：

　　SPWM芯片一：

　　

　　SPWM芯片二：

 

　　单极性SPWM突加载波形，可以明显看出，电压稳定时间近6S，和双极性SPWM电压稳定400ms(波形见上面几楼)，简直不是一个数量极，同样的负载，只是调制方式不同。

　　PDF基板原理图。

　　软启动波形：

 

　　软件更新记录:

　　1、指示灯直接用板子上红色LED

　　2、频率50、60可用跳线选择

　　3、死区:500ns 1us 1.2us 1.5us可用跳线选择

　　4、电压保护过压、欠压保护可用跳线选择开启或关闭

　　5、PWM频率选择20K 25K可用跳线选择

　　6、软启动可用跳线选择开启和关闭

　　7、可长期短路，短路取消后3S内电压自动恢复。

　　上传一个短路波形，象寿工说的长期短路，3年不坏，短路取消后3S内电压自动恢复。

　　刚加上了空载休眠功能。如果输出无负载，将自动休眠，大幅降低待机功耗。

　　波形图：

　　

　　

 

　　特为一网友订制的3KW后级：

 

 

　　软件更新为，可以实现输出交流从0V起调。变频功能还没有加入，有时间会进一步完善。

　　再次将功能进一步完善：

　　1、增加了指示灯输出，过载、过欠压、温度保护均有独立的指示灯。

　　2、进一步修正稳压误差，精度控制在0-1.5V之间。

　　调试中....

　　外接指示灯：

　　波形...

　　双极性控制板和上位机软件

　　上位机与主控板几乎开放了所有与使用相关的参数，用隔离的串口调试器，上位机软件可以在线修改运行相关参数，可以控制逆变器运行和停止，可以手动控制风扇的启动，以及与运行相关的参数，软件可以自由设置成软件控制和硬件控制。当为软件控制时，所有的功能可以修改，逆变器运行时，可以在上位机上面在线调整输出电压;当为硬件控制时，将使用硬件上面的相关设置，软件只能修改部分参数。读取后的参数显示与当前设置相关，如果是硬件控制，将返回的是硬件上面的设置，方便看到硬件的状态。特有的当前运行状态自动记录功能，可以在线实时记录当前逆变器的状态，输出的电压、电流、功率、、频率、温度、系统时间等参数，会自动存储成CSV文件，可以在EXCEL里打开分析，省去了人工记录的麻烦，我比较懒，呵呵。

　　上传软件部分截图：

　　读取本机设置：

　　参数设置：

　　控制逆变器运行及显示参数：

　　软件自动记录运行数据，以便分析：

　　调试好的后级和自已做的隔离通讯模块实物图：

　　功率板焊接图：

 

　　功率板原理图：

　　SPWM V1.2主控板原理图：