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防孤島簡(jiǎn)單有效技術(shù)探討

 

 OUT1/OUT2接市電端口，且以220V/50HZ為例，發(fā)表自己的心得，以圖會(huì)友，有不到之處望高人指點(diǎn)或一同探討！

這是利用電網(wǎng)電壓做自舉驅(qū)動(dòng)的全橋逆變電路，當(dāng)電網(wǎng)斷電時(shí)，橋路便截止，逆變器無(wú)輸出，以保障電網(wǎng)檢修人員的安全。

設(shè)OUT1端為L(zhǎng)線(xiàn)，在首個(gè)正半周期間，Q1,RF1,RF2,RF3全截止，Q2,RF4導(dǎo)通，詳解如下：

OUT1端為正半周時(shí)，一路電壓通過(guò)ZD1鉗位使RF1截止；

通過(guò)D7鉗位使Q1截止；通過(guò)D6,R22,R33,D9對(duì)C3(為自舉升壓電容)充電；

通過(guò)R14使Q2導(dǎo)通，使RF3截止；一路通過(guò)R32,R31,R28使RF4導(dǎo)通；RF2處于0電位故也截止。雖然RF4導(dǎo)通了，但全橋無(wú)回路故無(wú)電流輸出。

此過(guò)程為C3的蓄能過(guò)程，為下半周RF3的開(kāi)通做好準(zhǔn)備。

OUT1端為負(fù)半周時(shí)，OUT2為相對(duì)高電位，此時(shí)C3兩端存在電壓差(設(shè)計(jì)在12V或15V左右,由穩(wěn)壓二極決定)，不管OUT2端的電位如何之高，C3的上端總高于C3的下端，

即RF3的柵極電壓高于源極電壓，由于D10鉗位，Q2截止，C3經(jīng)R13,RF3放電，使RF3導(dǎo)通；

同時(shí)經(jīng)D11,R33,R22,D8對(duì)C2充電，再經(jīng)R7使Q1導(dǎo)通，使RF1截止；

另一路經(jīng)R23,R24,R25使RF2導(dǎo)通，因?yàn)榇藭r(shí)RF2源極的電位等同于負(fù)半周電位，由源漏極的阻尼二極鉗位；RF4的源柵極電位也幾乎持平故也截止。

此過(guò)程中VBUS電壓經(jīng)RF3,負(fù)載(電網(wǎng)),RF2形成回路，故有電流輸出，同時(shí)對(duì)C2的充電將為RF1的導(dǎo)通做好準(zhǔn)備。

RF1與RF4的導(dǎo)通過(guò)程如同上述，周而復(fù)始，不斷地為負(fù)載(電網(wǎng))提供電流。

全部回復(fù)(51)
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2013-07-28 00:48

非常精辟與到位，沒(méi)有想到梅工是隱藏的高手啊，對(duì)這個(gè)電路理解入木三分，我一直不明白這個(gè)原理是什么。這個(gè)電路是國(guó)內(nèi)N多在生產(chǎn)的微型逆變的成熟電路，第一次有人這么透徹的分析！

當(dāng)日我和黃工在討論這個(gè)問(wèn)題，我才看到這個(gè)東西全部，后面我在想，我用一片MCU就可以完成鎖相并且做MPPT的高效追蹤，并且輸出雙極性的SPWM波推動(dòng)推挽電路升壓，后面的只要套上這個(gè)電路，基本就完成這個(gè)功能了，這樣做出來(lái)成本應(yīng)該極低極低的。

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2013-07-28 09:02
@lizlk
非常精辟與到位，沒(méi)有想到梅工是隱藏的高手啊，對(duì)這個(gè)電路理解入木三分，我一直不明白這個(gè)原理是什么。這個(gè)電路是國(guó)內(nèi)N多在生產(chǎn)的微型逆變的成熟電路，第一次有人這么透徹的分析！當(dāng)日我和黃工在討論這個(gè)問(wèn)題，我才看到這個(gè)東西全部，后面我在想，我用一片MCU就可以完成鎖相并且做MPPT的高效追蹤，并且輸出雙極性的SPWM波推動(dòng)推挽電路升壓，后面的只要套上這個(gè)電路，基本就完成這個(gè)功能了，這樣做出來(lái)成本應(yīng)該極低極低的。
是啊，及為簡(jiǎn)單有效的方案，在此拋磚引玉，望結(jié)識(shí)更多的朋友一起交流，共同進(jìn)步！
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hnzkwz
LV.7
4
2013-07-28 10:17
@墻角梅香
是啊，及為簡(jiǎn)單有效的方案，在此拋磚引玉，望結(jié)識(shí)更多的朋友一起交流，共同進(jìn)步！
一直疑問(wèn)這個(gè)電路能實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)嗎？還有就是并網(wǎng)電流如何控制？還請(qǐng)大師指點(diǎn)一二
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2013-07-28 10:51
@hnzkwz
一直疑問(wèn)這個(gè)電路能實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)嗎？還有就是并網(wǎng)電流如何控制？還請(qǐng)大師指點(diǎn)一二[圖片]
這個(gè)要從前級(jí)逆變講起，后面有空時(shí)我會(huì)發(fā)貼敬請(qǐng)關(guān)注和探討。
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hnzkwz
LV.7
6
2013-07-28 11:06
@墻角梅香
這個(gè)要從前級(jí)逆變講起，后面有空時(shí)我會(huì)發(fā)貼敬請(qǐng)關(guān)注和探討。
剛剛分析了好久，在我看來(lái)，這個(gè)H橋只能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換向，并不能實(shí)現(xiàn)正弦調(diào)制，就算并網(wǎng)也只是個(gè)方波吧，難道還有玄機(jī)？期待大師解密
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2013-07-28 11:32
@hnzkwz
剛剛分析了好久，在我看來(lái)，這個(gè)H橋只能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換向，并不能實(shí)現(xiàn)正弦調(diào)制，就算并網(wǎng)也只是個(gè)方波吧，難道還有玄機(jī)？期待大師解密[圖片]
此部分只做開(kāi)關(guān)切換，同時(shí)保障具有防孤島功能，調(diào)制在前級(jí)部分。
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hnzkwz
LV.7
8
2013-07-28 12:10
@墻角梅香
此部分只做開(kāi)關(guān)切換，同時(shí)保障具有防孤島功能，調(diào)制在前級(jí)部分。
前級(jí)調(diào)制后母線(xiàn)電壓就是饅頭波，多謝大師指點(diǎn)，突然明白了許多
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2013-07-28 12:17
@hnzkwz
前級(jí)調(diào)制后母線(xiàn)電壓就是饅頭波，多謝大師指點(diǎn)，突然明白了許多[圖片]
呵呵，悟性挺高的嘛！
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xxh2003
LV.4
10
2013-07-28 12:49
@墻角梅香
是啊，及為簡(jiǎn)單有效的方案，在此拋磚引玉，望結(jié)識(shí)更多的朋友一起交流，共同進(jìn)步！

http://bbs.dianyuan.com/topic/732621

 

這個(gè)貼也有這個(gè)電路圖的。

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2013-07-28 13:38
@xxh2003
http://bbs.dianyuan.com/topic/732621 這個(gè)貼也有這個(gè)電路圖的。
看到了，是同一種方案，只是那圖畫(huà)得不明朗。
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wwangjian
LV.4
12
2013-07-29 09:26
@墻角梅香
是啊，及為簡(jiǎn)單有效的方案，在此拋磚引玉，望結(jié)識(shí)更多的朋友一起交流，共同進(jìn)步！
梅工，很好的方案
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2013-07-29 10:20
@wwangjian
梅工，很好的方案
只可惜這是老外搞出來(lái)的，我們只是研究而已。
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天堂水
LV.5
14
2013-07-29 15:31
@墻角梅香
只可惜這是老外搞出來(lái)的，我們只是研究而已。
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wwangjian
LV.4
15
2013-07-30 08:38
@墻角梅香
只可惜這是老外搞出來(lái)的，我們只是研究而已。
頂你，希望你給我們菜鳥(niǎo)講講
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老礦石
LV.7
16
2013-07-30 09:00
@墻角梅香
是啊，及為簡(jiǎn)單有效的方案，在此拋磚引玉，望結(jié)識(shí)更多的朋友一起交流，共同進(jìn)步！

確實(shí)是好東西！我也研究過(guò)這個(gè)電路，沒(méi)有梅香研究的徹底，詳細(xì)！

學(xué)習(xí)了！

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2013-07-30 10:25
@老礦石
確實(shí)是好東西！我也研究過(guò)這個(gè)電路，沒(méi)有梅香研究的徹底，詳細(xì)！學(xué)習(xí)了！

這圖的確好，還是有點(diǎn)看不懂，請(qǐng)教梅工，圖中C1，C4你沒(méi)有提到，起的作用是什么

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2013-07-30 16:33
@墻角梅香
只可惜這是老外搞出來(lái)的，我們只是研究而已。
圖經(jīng)大師講解我看懂了。。。。我很喜歡收藏這種經(jīng)典應(yīng)用的小電路。。。
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2013-07-30 16:35
@zhusiheng218
這圖的確好，還是有點(diǎn)看不懂，請(qǐng)教梅工，圖中C1，C4你沒(méi)有提到，起的作用是什么
抗干擾的吧
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2013-07-30 16:41
@墻角梅香
只可惜這是老外搞出來(lái)的，我們只是研究而已。
大師，我想弱弱地問(wèn)一句：前級(jí)的PWM是不是通過(guò)直接拉低四個(gè)場(chǎng)管的GS電壓來(lái)作PWM調(diào)制的呢？？也就是說(shuō)只控制它截止時(shí)間，不控制它導(dǎo)通時(shí)間？？
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2013-07-30 17:00
@賀赫無(wú)名
抗干擾的吧[圖片]

說(shuō)得對(duì)，電流的慣性，會(huì)使三極超前導(dǎo)通或產(chǎn)生誤動(dòng)作；

就像停水了你的水龍頭沒(méi)有關(guān)上，當(dāng)來(lái)水時(shí)，水還未到達(dá)水龍頭，只聽(tīng)見(jiàn)水龍頭中“咔咔”作響。

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2013-07-30 17:20
@賀赫無(wú)名
大師，我想弱弱地問(wèn)一句：前級(jí)的PWM是不是通過(guò)直接拉低四個(gè)場(chǎng)管的GS電壓來(lái)作PWM調(diào)制的呢？？也就是說(shuō)只控制它截止時(shí)間，不控制它導(dǎo)通時(shí)間？？

稱(chēng)不上大師，比我高深的人都隱藏著呢！

頻率是固定的，只要控制導(dǎo)通時(shí)間，也就控制了它的截止時(shí)間，

PWM脈寬調(diào)制，調(diào)制的就是它的導(dǎo)通時(shí)間或?qū)挾取?/p>

50HZ的半個(gè)周期為10mS，若半個(gè)周期＝1個(gè)饅頭，那么這個(gè)饅頭的長(zhǎng)度(假設(shè)用時(shí)間長(zhǎng)度來(lái)表示物理長(zhǎng)度)為10mS，即100HZ；

PWM為高頻信號(hào)，通常在30KHZ及以上，假設(shè)前級(jí)調(diào)制頻率為30KHZ，就相當(dāng)于在這個(gè)饅頭上切了300刀；

LC濾波電感和電容相當(dāng)于針和線(xiàn)，把這刀口縫合了起來(lái)，使得輸出的紋波非常小。

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2013-07-30 17:30

梅工，還有點(diǎn)看不懂，麻煩你再說(shuō)說(shuō)“由于D10鉗位，Q2截止”，這個(gè)Q2是如何截止，RF1通過(guò)C3放電導(dǎo)通，哪Q2也是C3放電導(dǎo)通的啊

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2013-07-30 17:41
@老礦石
確實(shí)是好東西！我也研究過(guò)這個(gè)電路，沒(méi)有梅香研究的徹底，詳細(xì)！學(xué)習(xí)了！
*
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2013-07-30 17:42
@老礦石
確實(shí)是好東西！我也研究過(guò)這個(gè)電路，沒(méi)有梅香研究的徹底，詳細(xì)！學(xué)習(xí)了！
呵呵，謙虛了！
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2013-07-30 17:58
@zhusiheng218
梅工，還有點(diǎn)看不懂，麻煩你再說(shuō)說(shuō)“由于D10鉗位，Q2截止”，這個(gè)Q2是如何截止，RF1通過(guò)C3放電導(dǎo)通，哪Q2也是C3放電導(dǎo)通的啊

應(yīng)該是RF3通過(guò)C3放電，

Q2若換成MOS管，可以導(dǎo)通，MOSFET為電壓型控制，

三極管為電流型控制，C3兩端的自舉電壓是固定的，由穩(wěn)壓二極管決定的，

Q2基極的限流電阻R14設(shè)置得比較大，不足以讓12V或15V的電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)它,

而電網(wǎng)電壓峰值處是12V的20倍以上，能提供Q2的導(dǎo)通電流。


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wwangjian
LV.4
27
2013-07-30 21:10
@墻角梅香
稱(chēng)不上大師，比我高深的人都隱藏著呢！頻率是固定的，只要控制導(dǎo)通時(shí)間，也就控制了它的截止時(shí)間，PWM脈寬調(diào)制，調(diào)制的就是它的導(dǎo)通時(shí)間或?qū)挾取?0HZ的半個(gè)周期為10mS，若半個(gè)周期＝1個(gè)饅頭，那么這個(gè)饅頭的長(zhǎng)度(假設(shè)用時(shí)間長(zhǎng)度來(lái)表示物理長(zhǎng)度)為10mS，即100HZ；PWM為高頻信號(hào)，通常在30KHZ及以上，假設(shè)前級(jí)調(diào)制頻率為30KHZ，就相當(dāng)于在這個(gè)饅頭上切了300刀；LC濾波電感和電容相當(dāng)于針和線(xiàn)，把這刀口縫合了起來(lái)，使得輸出的紋波非常小。
講的太精辟了，頂你，大師
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hnzkwz
LV.7
28
2013-07-30 23:13
@墻角梅香
應(yīng)該是RF3通過(guò)C3放電，Q2若換成MOS管，可以導(dǎo)通，MOSFET為電壓型控制，三極管為電流型控制，C3兩端的自舉電壓是固定的，由穩(wěn)壓二極管決定的，Q2基極的限流電阻R14設(shè)置得比較大，不足以讓12V或15V的電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)它,而電網(wǎng)電壓峰值處是12V的20倍以上，能提供Q2的導(dǎo)通電流。
大師看看這樣行不，從市電取一個(gè)正弦波，然后整形限幅后放到3525COMP腳，這時(shí)3525輸出應(yīng)該是spwm波，變壓器升壓后整流變成100Ｈｚ饅頭波，然后再加上你的這個(gè)后級(jí)是不是就可以并網(wǎng)啦？
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2013-07-31 00:40
@hnzkwz
大師看看這樣行不，從市電取一個(gè)正弦波，然后整形限幅后放到3525COMP腳，這時(shí)3525輸出應(yīng)該是spwm波，變壓器升壓后整流變成100Ｈｚ饅頭波，然后再加上你的這個(gè)后級(jí)是不是就可以并網(wǎng)啦？[圖片]

支持你試一試，

調(diào)試過(guò)程中測(cè)試一下輸出的電壓與電流相位差，若偏離較遠(yuǎn)要加鎖相環(huán)才行的。

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2013-07-31 08:01
@墻角梅香
稱(chēng)不上大師，比我高深的人都隱藏著呢！頻率是固定的，只要控制導(dǎo)通時(shí)間，也就控制了它的截止時(shí)間，PWM脈寬調(diào)制，調(diào)制的就是它的導(dǎo)通時(shí)間或?qū)挾取?0HZ的半個(gè)周期為10mS，若半個(gè)周期＝1個(gè)饅頭，那么這個(gè)饅頭的長(zhǎng)度(假設(shè)用時(shí)間長(zhǎng)度來(lái)表示物理長(zhǎng)度)為10mS，即100HZ；PWM為高頻信號(hào)，通常在30KHZ及以上，假設(shè)前級(jí)調(diào)制頻率為30KHZ，就相當(dāng)于在這個(gè)饅頭上切了300刀；LC濾波電感和電容相當(dāng)于針和線(xiàn)，把這刀口縫合了起來(lái)，使得輸出的紋波非常小。
很精辟
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2013-07-31 08:02
@墻角梅香
說(shuō)得對(duì)，電流的慣性，會(huì)使三極超前導(dǎo)通或產(chǎn)生誤動(dòng)作；就像停水了你的水龍頭沒(méi)有關(guān)上，當(dāng)來(lái)水時(shí)，水還未到達(dá)水龍頭，只聽(tīng)見(jiàn)水龍頭中“咔咔”作響。
但是Cgs一般都有幾千PF啊，這個(gè)容量還是小了？？？
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