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48V5KW 單相光伏并網(wǎng)逆變器的硬件原理圖設(shè)計(jì)以及 PCB 的 layout

48V5KW 單相光伏并網(wǎng)逆變器的硬件設(shè)計(jì)，主要介紹原理圖以及 PCB 的 layout，歡迎大家批評指正！用來和大家分享一下， 里面有很多有價(jià)值的電路，也有很多我沒有明白的地方，歡迎大家來積 極討論！

首先上總的原理圖框架：從整個(gè)逆變器的原理框圖來看，分為一下八個(gè)模塊：

1.CPU模塊，CPU里面除了dsPIC30F3011最下系統(tǒng)外，還包括風(fēng)扇控制，繼電器控制，還有485通訊部分；

2.功率mosfet模塊，像驅(qū)動(dòng)電路以及PWM故障檢測都放在了功率mosfet里面；

3.電流采樣及過流保護(hù)模塊；

4.直流與輸出電壓采樣模塊；

5.電網(wǎng)電壓及鎖相模塊；

6.備用AD模塊；

7.驅(qū)動(dòng)電源模塊；

8.系統(tǒng)整體的輔助電源模塊！

1

Layout好的PCB圖：

Top Layer

2

Bottom Layer

1

Layout注意爬電距離和電流密度即可，前者相應(yīng)的增加各布線間的線間距離，如果遇見器件之間距離無法擴(kuò)大，可在機(jī)械層開槽，嘉立創(chuàng)要求至少0.8mm；后者相應(yīng)增加各走線的銅箔寬度。

Bottom Solder

     由于48V5kW計(jì)算出的電流約是104A，整機(jī)輸出功率最大時(shí)有104A的電流，3路mosfet并聯(lián)，沒路分得的電流34.6A，留點(diǎn)裕量，要過40A電流，所以要在底層阻焊層開窗。

      開窗：有助于增加銅皮的散熱能力，能提高載流能力。

2

       當(dāng)然這個(gè)PCB也有很多的不足的地方，一位前輩的評價(jià)：

1.板子不建議做雙層板，成本節(jié)省不了多少；

2.Mosfet驅(qū)動(dòng)電路離得太遠(yuǎn)，并且信號回路很差；

3.接地孔周圍有走線，器件，不符合安規(guī)，過不了耐壓測試，接earth網(wǎng)絡(luò)的螺絲孔，其余所有信號及器件應(yīng)避讓6mm以上。

全部回復(fù)(18)
正序查看
倒序查看
2017-08-13 18:57




    


      電力電子技術(shù)：PSCAD/MATLABsimulink/Saber/PSPICE/PSIM軟件仿真+硬件實(shí)物DSP+（TI）TMS320F2812，F(xiàn)28335，F(xiàn)28377，（Microship）dsPIC30F3011，F(xiàn)PGA，ARM，STM32F334。光伏并網(wǎng)逆變器（PV建模，MPPT，并網(wǎng)控制，LCL濾波，孤島效應(yīng)），光伏離網(wǎng)，光伏儲能，風(fēng)電變流器（雙饋、直驅(qū)），雙向變流器PCS，新能源汽車，充電樁，車載電源，數(shù)字電源，雙向DCDC（LLC，移相全橋，DAB），儲能（鋰電池、超級電容），低電壓穿越（LVRT），高電壓穿越，虛擬同步發(fā)電機(jī)，多智能體，電解水，燃料電池，能量管理系統(tǒng)（直流微網(wǎng)、交流微網(wǎng)）以及APF，SVG ，DVR，UPQC等諧波治理和無功補(bǔ)償裝置等。

0
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2017-08-13 19:03

我了解的光伏并網(wǎng)逆變器大概有這個(gè)幾種結(jié)構(gòu)：

     根據(jù)有無隔離變壓器，分為隔離型和非隔離型，隔離型中根據(jù)變壓器的頻率又可以分為高頻拓?fù)浜偷皖l拓?fù)?，如下圖所示：圖（a）推挽+不控整流+全橋逆變；圖（b）全橋逆變+工頻升壓變壓器；圖（c）BOOST+全橋逆變，還有在此基礎(chǔ)上的，兩路BOOST進(jìn)行MPPT控制+H5/H6橋。哈哈純屬個(gè)人理解，如有不對，請指正! 

     下圖摘自——太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電及其逆變控制_張興 

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2017-08-14 16:25
@清風(fēng)慕竹21
我了解的光伏并網(wǎng)逆變器大概有這個(gè)幾種結(jié)構(gòu)：   根據(jù)有無隔離變壓器，分為隔離型和非隔離型，隔離型中根據(jù)變壓器的頻率又可以分為高頻拓?fù)浜偷皖l拓?fù)?，如下圖所示：圖（a）推挽+不控整流+全橋逆變；圖（b）全橋逆變+工頻升壓變壓器；圖（c）BOOST+全橋逆變，還有在此基礎(chǔ)上的，兩路BOOST進(jìn)行MPPT控制+H5/H6橋。哈哈純屬個(gè)人理解，如有不對，請指正!    下圖摘自——太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電及其逆變控制_張興 [圖片]
跟帖學(xué)習(xí)。沒有另外做控制的小板嗎？都放在一塊大板上啦？
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154600
LV.9
5
2017-08-14 18:36
@心如刀割
跟帖學(xué)習(xí)。沒有另外做控制的小板嗎？都放在一塊大板上啦？
學(xué)習(xí)。
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2017-08-14 21:39
@心如刀割
跟帖學(xué)習(xí)。沒有另外做控制的小板嗎？都放在一塊大板上啦？
對，直接做在一塊大板上的
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greenbug
LV.4
7
2017-08-15 13:49
@清風(fēng)慕竹21
對，直接做在一塊大板上的[圖片]
電容數(shù)量好像太少了，有仔細(xì)算過嗎？這mos 是并聯(lián)嗎？有仔細(xì)考慮均流嗎？
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2017-08-16 08:16
學(xué)習(xí)來了??！
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2017-08-19 15:58
@greenbug
電容數(shù)量好像太少了，有仔細(xì)算過嗎？這mos是并聯(lián)嗎？有仔細(xì)考慮均流嗎？
直流側(cè)電容是采用的兩顆100V/4700uF的電容并聯(lián)，這是mosfet并聯(lián)呢，大神提出的兩個(gè)問題都沒有仔細(xì)算過，求教，可以解答一下么，特別是均流的問題！可以留個(gè)聯(lián)系方式探討一下么
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tianyao9393
LV.5
10
2017-08-24 16:23
說一千遍，不如做一遍，樓主求實(shí)物觀摩
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2017-08-25 17:28
大師，我是做開關(guān)電源的，有意向了解下逆變，想自己買點(diǎn)IC試著做學(xué)習(xí)下。方便給個(gè)QQ或者微信不，向您請教請教?。?/div>
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damonzhang
LV.1
12
2017-11-10 13:50
@清風(fēng)慕竹21
我了解的光伏并網(wǎng)逆變器大概有這個(gè)幾種結(jié)構(gòu)：   根據(jù)有無隔離變壓器，分為隔離型和非隔離型，隔離型中根據(jù)變壓器的頻率又可以分為高頻拓?fù)浜偷皖l拓?fù)?，如下圖所示：圖（a）推挽+不控整流+全橋逆變；圖（b）全橋逆變+工頻升壓變壓器；圖（c）BOOST+全橋逆變，還有在此基礎(chǔ)上的，兩路BOOST進(jìn)行MPPT控制+H5/H6橋。哈哈純屬個(gè)人理解，如有不對，請指正!    下圖摘自——太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電及其逆變控制_張興 [圖片]
逆變器選用哪種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有什么說法嗎？比如說多少功率段的用boost升壓
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fangzhitao
LV.1
13
2018-01-31 11:39
想轉(zhuǎn)行到并網(wǎng)逆變行業(yè)，Mark一下
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ruohan
LV.9
14
2018-02-08 16:34
@fangzhitao
想轉(zhuǎn)行到并網(wǎng)逆變行業(yè)，Mark一下
鼎
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mtk1625
LV.1
15
2018-03-01 10:54
請教一下，單片機(jī)工作供電的電源，是從光伏板轉(zhuǎn)換來的，還是從市電供電？謝謝  我是菜鳥
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2018-06-02 10:25
@mtk1625
請教一下，單片機(jī)工作供電的電源，是從光伏板轉(zhuǎn)換來的，還是從市電供電？謝謝 我是菜鳥
一般是從直流母線取電
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2018-06-02 10:30
@damonzhang
逆變器選用哪種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有什么說法嗎？比如說多少功率段的用boost升壓
我知道的組串式并網(wǎng)逆變器都是要加BOOST的，700W-100KW
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2018-06-03 10:01
@清風(fēng)慕竹21
直流側(cè)電容是采用的兩顆100V/4700uF的電容并聯(lián)，這是mosfet并聯(lián)呢，大神提出的兩個(gè)問題都沒有仔細(xì)算過，求教，可以解答一下么，特別是均流的問題！可以留個(gè)聯(lián)系方式探討一下么[圖片]
您好，請問直流側(cè)的電容容值您是如何計(jì)算，又如何選取的呢？
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jonefang
LV.1
19
2018-09-14 09:49
你好，能分享一下原理圖 PCB嗎？  萬分感謝！ 想自制逆變器
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