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【工程師6】+實(shí)踐類+基于EG8010的60V/3000W正弦波逆變器 解決單極性調(diào)制單邊橋臂發(fā)熱的一種方法

   令人期待的大賽又開始了，我這個(gè)菜鳥也來湊下熱鬧。以往大賽各位大師的作品讓人膜拜不已，自己學(xué)到了不少的東西。

   這次準(zhǔn)備做一個(gè)離網(wǎng)正弦波逆變器，SPWM芯片用EG8010，電路相對(duì)簡(jiǎn)單，對(duì)于業(yè)余水平比較容易做成功。

輸入電壓：60V

變壓器：?jiǎn)蝹€(gè)雙磁芯EE55

目標(biāo)功率：3000W

常規(guī)結(jié)構(gòu)：前級(jí)推挽，后級(jí)H橋，單極姓調(diào)制交替驅(qū)動(dòng)。

相關(guān)芯片：SG3525 EG8010

   以往也做過逆變器，感覺還不是很滿意，借著這次機(jī)會(huì)重新做一個(gè)，準(zhǔn)備采用左右對(duì)稱布局，變壓器在中間，左右各一塊散熱器，推挽的管子左右各裝一半，H橋的管子也是左右各裝一個(gè)橋臂。由于EG8010采用單極性調(diào)制方式，高頻臂頻率高，開關(guān)損耗相對(duì)大，會(huì)造成兩塊散熱器發(fā)熱不均，決定采用單極姓交替方式來實(shí)現(xiàn)均熱。不考慮采用雙極性調(diào)制，雖然發(fā)熱均勻，但各管都工作在高頻下，總的開關(guān)損耗比單極性大，影響整機(jī)效率。  

   下面研究下怎么實(shí)現(xiàn)單極姓交替調(diào)制。  拜讀過老壽先生的“【用EG8010驅(qū)動(dòng)大功率IGBT模塊的驅(qū)動(dòng)板】一帖，深受啟發(fā)，非常佩服老壽先生的精湛技術(shù)！老壽先生是為了獲得更大的死區(qū)時(shí)間，用RC延時(shí)+邏輯門方式另建死區(qū)，經(jīng)一系列邏輯門最后實(shí)現(xiàn)單極性SPWM交替輸出，達(dá)到兩橋臂發(fā)熱一致的目的。

    本次不需要改變死區(qū)時(shí)間，保留EG8010內(nèi)建死區(qū)時(shí)間，因此電路相對(duì)簡(jiǎn)單，只需要在EG8010后加一片邏輯門芯片，就可以實(shí)現(xiàn)交替驅(qū)動(dòng)。其實(shí)原理很簡(jiǎn)單，以下作簡(jiǎn)單分析，有錯(cuò)誤的地方，敬請(qǐng)大師指點(diǎn)！

  先看下圖，對(duì)比下單極性和單極姓交替波形時(shí)序圖的區(qū)別，常規(guī)的H橋：

1H橋

EG8010單極性波形

2單極性

  單極性工作過程，在正弦波的正半周（正負(fù)只是相對(duì)而言）內(nèi)(即10ms)，左上管Q1進(jìn)行SPWM波開關(guān)動(dòng)作，右下管Q4則一直導(dǎo)通，兩者共同構(gòu)成通路，向負(fù)載輸送電流，此時(shí)左下管Q2進(jìn)行著與左上管Q1反相的開關(guān)動(dòng)作，作用只是給濾波LC提供續(xù)流放電回路，并不參與向負(fù)載輸送電流。右上管Q3則一直關(guān)閉。在負(fù)半周期內(nèi)，上下管的動(dòng)作則相反。變?yōu)樽笙鹿躋2進(jìn)行SPWM波開關(guān)動(dòng)作，與右上管Q3構(gòu)成主通道。此時(shí)左上管Q1作用是提供續(xù)流，右下管Q4則一直關(guān)閉。就這樣一直循環(huán)輪流工作。左橋臂的兩管始終進(jìn)行高頻開關(guān)動(dòng)作，右橋臂的兩管始終進(jìn)行低頻開關(guān)動(dòng)作，因此左橋臂天關(guān)損耗肯定大于右橋臂。

  單極姓交替波形：

3交替

  上圖是每半個(gè)周期（10ms）交替一次的單極性波形時(shí)序圖。通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)，交替方式在正弦波的正半周內(nèi)，各管的開關(guān)動(dòng)作和單極性是一樣的，不同的是負(fù)半周的動(dòng)作：右上管Q3進(jìn)行SPWM波開關(guān)動(dòng)作，與一直導(dǎo)通的左下管Q2構(gòu)成主功率通道，此時(shí)右下管Q4提供續(xù)流，左上管Q1則一直關(guān)閉。一直循環(huán)交替工作，實(shí)際就是在另半個(gè)周期內(nèi)，Q1和Q4，  Q2和Q3對(duì)換了位置。這種方式兩個(gè)橋臂的工作狀態(tài)相同，發(fā)熱情況則相同。

    但嚴(yán)格來說，這種每半周交替一次的方式，只是兩個(gè)橋臂發(fā)熱情況相同，并非是每個(gè)管的發(fā)熱相同，因?yàn)樯瞎鼙认鹿軌毫Υ螅琒PWM波主功率開關(guān)動(dòng)作都是由上管完成的，此時(shí)下管要么只是提供續(xù)流回路，要么一直導(dǎo)通。開關(guān)損耗低于上管。但總體比單極性好！ 

  其實(shí)這種交替方式，可以簡(jiǎn)單理解為用一個(gè)四刀雙擲的開關(guān)進(jìn)行切換。如圖：

交替

因此用一塊邏輯門就可以實(shí)現(xiàn)切換，74HC157,四路2選1數(shù)據(jù)選擇器，遲點(diǎn)貼上仿真文件。

全部回復(fù)(107)
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hylylx
LV.9
2
2019-08-14 11:41
高，干貨太少
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FQCAD
LV.5
3
2019-08-14 16:09

先來仿真單極性電路，電路圖用Multisim 14.0畫的，方便直接進(jìn)行仿真，由于Multisim很多器件沒有，EG8010也不會(huì)有，只能用函數(shù)發(fā)生器加比較器搭了一個(gè)電路來產(chǎn)生SPWM波，來模擬EG8010的單極性SPWM波，如下圖，為了看清楚SPWM，特意將調(diào)制頻率設(shè)成只有1khz,基頻為50HZ

然后在后面加上一個(gè)簡(jiǎn)單H橋，經(jīng)RC濾波后，得到正弦波

下面加入四路2選1開關(guān)74HC157來實(shí)現(xiàn)交替驅(qū)動(dòng)

交替驅(qū)動(dòng)最后得到的正弦波是一樣的。

74HC157一腳為通道選擇腳，低電平時(shí)選通A路，高電平時(shí)選通B路，直接接入一路50HZ的基波進(jìn)行選通剛好達(dá)到需要，就能實(shí)現(xiàn)上半周選通A路，下半周選通B路。15腳為使能端，低電平時(shí)工作，高電平時(shí)關(guān)閉輸出，可以接到保護(hù)電路，在某種情況時(shí)可以關(guān)閉輸出。

貼上仿真文件.RAR，版本Multisim14

74HC157輸出為同相信號(hào)，適合直接連接IR2110之類的驅(qū)動(dòng)芯片，如需要輸出反相信號(hào)，可用74HC158，比如驅(qū)動(dòng)光耦

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2019-08-14 22:18
@FQCAD
先來仿真單極性電路，電路圖用Multisim14.0畫的，方便直接進(jìn)行仿真，由于Multisim很多器件沒有，EG8010也不會(huì)有，只能用函數(shù)發(fā)生器加比較器搭了一個(gè)電路來產(chǎn)生SPWM波，來模擬EG8010的單極性SPWM波，如下圖，為了看清楚SPWM，特意將調(diào)制頻率設(shè)成只有1khz,基頻為50HZ[圖片]然后在后面加上一個(gè)簡(jiǎn)單H橋，經(jīng)RC濾波后，得到正弦波[圖片]下面加入四路2選1開關(guān)74HC157來實(shí)現(xiàn)交替驅(qū)動(dòng)[圖片]交替驅(qū)動(dòng)最后得到的正弦波是一樣的。[圖片]74HC157一腳為通道選擇腳，低電平時(shí)選通A路，高電平時(shí)選通B路，直接接入一路50HZ的基波進(jìn)行選通剛好達(dá)到需要，就能實(shí)現(xiàn)上半周選通A路，下半周選通B路。15腳為使能端，低電平時(shí)工作，高電平時(shí)關(guān)閉輸出，可以接到保護(hù)電路，在某種情況時(shí)可以關(guān)閉輸出。貼上仿真文件.RAR，版本Multisim1474HC157輸出為同相信號(hào)，適合直接連接IR2110之類的驅(qū)動(dòng)芯片，如需要輸出反相信號(hào)，可用74HC158，比如驅(qū)動(dòng)光耦

樓主的思路很好，

請(qǐng)問樓主，CD4001或者4011是不是也可以？能仿真一下嗎？

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FQCAD
LV.5
5
2019-08-14 23:03
@水鄉(xiāng)電源
樓主的思路很好，請(qǐng)問樓主，CD4001或者4011是不是也可以？能仿真一下嗎？
找了一下，CD系列好像只有兩通道4選1開關(guān)
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FQCAD
LV.5
6
2019-08-14 23:58
@水鄉(xiāng)電源
樓主的思路很好，請(qǐng)問樓主，CD4001或者4011是不是也可以？能仿真一下嗎？

CD4001是四2輸入端或非門  不行的，或門的意思是，兩個(gè)輸入端，任何一個(gè)有信號(hào)輸入，就會(huì)有輸出，如果兩個(gè)同時(shí)加信號(hào)，就變成了“混合”輸出了

CD4011四2輸入端與非門    與門，的兩個(gè)輸入端，其中一個(gè)作為信號(hào)入，另一個(gè)做控制信號(hào)?？梢詫?shí)現(xiàn)由控制信號(hào)來控制是否輸出，用一片應(yīng)該是無法實(shí)現(xiàn)想到的結(jié)果的，下面是仿真結(jié)果

注意看圈出的地方，上下管作為基頻時(shí)相位相同，是要炸機(jī)的，必須是反相的

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2019-08-15 09:03
@FQCAD
CD4001是四2輸入端或非門 不行的，或門的意思是，兩個(gè)輸入端，任何一個(gè)有信號(hào)輸入，就會(huì)有輸出，如果兩個(gè)同時(shí)加信號(hào)，就變成了“混合”輸出了CD4011四2輸入端與非門  與門，的兩個(gè)輸入端，其中一個(gè)作為信號(hào)入，另一個(gè)做控制信號(hào)?？梢詫?shí)現(xiàn)由控制信號(hào)來控制是否輸出，用一片應(yīng)該是無法實(shí)現(xiàn)想到的結(jié)果的，下面是仿真結(jié)果[圖片]注意看圈出的地方，上下管作為基頻時(shí)相位相同，是要炸機(jī)的，必須是反相的

看了一下4011的結(jié)果，看來4011要加點(diǎn)什么才可以，


Multisim 14.0 你是 怎么裝成功的？我之前裝過，裝不好

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FQCAD
LV.5
8
2019-08-15 23:07
@水鄉(xiāng)電源
看了一下4011的結(jié)果，看來4011要加點(diǎn)什么才可以，Multisim14.0你是 怎么裝成功的？我之前裝過，裝不好
兩片4011一起工作也能實(shí)現(xiàn)，只是相對(duì)麻煩一點(diǎn)。我是下載一個(gè)破解版，有安裝教程的，安好之后，用破解工具生成許可證文件，然后導(dǎo)入就可以了
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FQCAD
LV.5
9
2019-08-15 23:36
@FQCAD
先來仿真單極性電路，電路圖用Multisim14.0畫的，方便直接進(jìn)行仿真，由于Multisim很多器件沒有，EG8010也不會(huì)有，只能用函數(shù)發(fā)生器加比較器搭了一個(gè)電路來產(chǎn)生SPWM波，來模擬EG8010的單極性SPWM波，如下圖，為了看清楚SPWM，特意將調(diào)制頻率設(shè)成只有1khz,基頻為50HZ[圖片]然后在后面加上一個(gè)簡(jiǎn)單H橋，經(jīng)RC濾波后，得到正弦波[圖片]下面加入四路2選1開關(guān)74HC157來實(shí)現(xiàn)交替驅(qū)動(dòng)[圖片]交替驅(qū)動(dòng)最后得到的正弦波是一樣的。[圖片]74HC157一腳為通道選擇腳，低電平時(shí)選通A路，高電平時(shí)選通B路，直接接入一路50HZ的基波進(jìn)行選通剛好達(dá)到需要，就能實(shí)現(xiàn)上半周選通A路，下半周選通B路。15腳為使能端，低電平時(shí)工作，高電平時(shí)關(guān)閉輸出，可以接到保護(hù)電路，在某種情況時(shí)可以關(guān)閉輸出。貼上仿真文件.RAR，版本Multisim1474HC157輸出為同相信號(hào)，適合直接連接IR2110之類的驅(qū)動(dòng)芯片，如需要輸出反相信號(hào)，可用74HC158，比如驅(qū)動(dòng)光耦

其實(shí)還可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)工頻周期甚至兩個(gè)周期交替一次，增加一塊D觸發(fā)器CD4013，對(duì)50HZ的選擇信號(hào)進(jìn)行二分頻或四分頻，這樣的話H橋每個(gè)管都有機(jī)會(huì)扮演每個(gè)角色，真正意義上每個(gè)管工作情況一樣。

但按這樣搭電路試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)無法與EG8010的VFB穩(wěn)壓反饋端所需要相位匹配，導(dǎo)致無法穩(wěn)壓，EG8010穩(wěn)壓反饋是要求對(duì)應(yīng)29腳左上管，輸出SPWM主功率波時(shí)，有相應(yīng)的饅頭波峰值反饋，才能進(jìn)行穩(wěn)壓。如果不需要穩(wěn)壓則可以用這種方案，否則只能用半個(gè)周期交替一次了。

這幾天都在搭電路試驗(yàn)，試驗(yàn)成功，再整理下電路圖，再畫板

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2019-08-15 23:40
@FQCAD
兩片4011一起工作也能實(shí)現(xiàn)，只是相對(duì)麻煩一點(diǎn)。我是下載一個(gè)破解版，有安裝教程的，安好之后，用破解工具生成許可證文件，然后導(dǎo)入就可以了


我用樓主的原文件試了一下，與門+反向器，這是1K的，

下面是20K的



這是我試了之后的 ,搞這些小信號(hào)，還是樓主厲害


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2019-08-16 10:40
@FQCAD
其實(shí)還可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)工頻周期甚至兩個(gè)周期交替一次，增加一塊D觸發(fā)器CD4013，對(duì)50HZ的選擇信號(hào)進(jìn)行二分頻或四分頻，這樣的話H橋每個(gè)管都有機(jī)會(huì)扮演每個(gè)角色，真正意義上每個(gè)管工作情況一樣。[圖片]但按這樣搭電路試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)無法與EG8010的VFB穩(wěn)壓反饋端所需要相位匹配，導(dǎo)致無法穩(wěn)壓，EG8010穩(wěn)壓反饋是要求對(duì)應(yīng)29腳左上管，輸出SPWM主功率波時(shí)，有相應(yīng)的饅頭波峰值反饋，才能進(jìn)行穩(wěn)壓。如果不需要穩(wěn)壓則可以用這種方案，否則只能用半個(gè)周期交替一次了。這幾天都在搭電路試驗(yàn)，試驗(yàn)成功，再整理下電路圖，再畫板

樓主為了做逆變器，考慮4管溫升問題，用8010+邏輯門，為何不考慮用EG8011，8011直接輸出4路單極姓交替方式、每個(gè)管工作10mS的SPWM，

你還省了74HC157

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FQCAD
LV.5
12
2019-08-16 22:00
@水鄉(xiāng)電源
樓主為了做逆變器，考慮4管溫升問題，用8010+邏輯門，為何不考慮用EG8011，8011直接輸出4路單極姓交替方式、每個(gè)管工作10mS的SPWM，你還省了74HC157
是的，EG8011確實(shí)能直接出來四路交替的SPWM波，我也買過搭過電路試過，沒有問題，只是腳太小焊接有點(diǎn)困難。我之所以要用EG8010，是想在過載短路保護(hù)時(shí)，可以對(duì)高頻臂和低頻單獨(dú)控制。即可以實(shí)現(xiàn)所謂的“軟壓縮”，有利啟動(dòng)沖擊負(fù)載。EG8010可以實(shí)現(xiàn)在交替之前進(jìn)行單獨(dú)控制，EG8011則直接出來的已經(jīng)是交替的SPWM波，無法直接單獨(dú)控制。不知版主是否了解軟壓縮?
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薄浩楠
LV.5
13
2019-08-16 23:01
大佬，這個(gè)逆變器您用的2104驅(qū)動(dòng)么
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薄浩楠
LV.5
14
2019-08-16 23:02
@FQCAD
是的，EG8011確實(shí)能直接出來四路交替的SPWM波，我也買過搭過電路試過，沒有問題，只是腳太小焊接有點(diǎn)困難。我之所以要用EG8010，是想在過載短路保護(hù)時(shí)，可以對(duì)高頻臂和低頻單獨(dú)控制。即可以實(shí)現(xiàn)所謂的“軟壓縮”，有利啟動(dòng)沖擊負(fù)載。EG8010可以實(shí)現(xiàn)在交替之前進(jìn)行單獨(dú)控制，EG8011則直接出來的已經(jīng)是交替的SPWM波，無法直接單獨(dú)控制。不知版主是否了解軟壓縮?
EG8011需要搭隔離電路嗎
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FQCAD
LV.5
15
2019-08-16 23:13
@薄浩楠
EG8011需要搭隔離電路嗎
EG8011可以不用隔離的，可以直接高低端驅(qū)動(dòng)芯片，IR2110之類
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FQCAD
LV.5
16
2019-08-16 23:16
@薄浩楠
大佬，這個(gè)逆變器您用的2104驅(qū)動(dòng)么
我打算用光耦TLP250或350驅(qū)動(dòng)，且用多路獨(dú)立的正負(fù)電源供電，更可靠。IR2104驅(qū)動(dòng)電流較小，適合驅(qū)動(dòng)功率較小的管
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薄浩楠
LV.5
17
2019-08-16 23:37
@FQCAD
我打算用光耦TLP250或350驅(qū)動(dòng)，且用多路獨(dú)立的正負(fù)電源供電，更可靠。IR2104驅(qū)動(dòng)電流較小，適合驅(qū)動(dòng)功率較小的管
嗯嗯，謝謝哥的分享
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FQCAD
LV.5
18
2019-08-17 00:06
@FQCAD
其實(shí)還可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)工頻周期甚至兩個(gè)周期交替一次，增加一塊D觸發(fā)器CD4013，對(duì)50HZ的選擇信號(hào)進(jìn)行二分頻或四分頻，這樣的話H橋每個(gè)管都有機(jī)會(huì)扮演每個(gè)角色，真正意義上每個(gè)管工作情況一樣。[圖片]但按這樣搭電路試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)無法與EG8010的VFB穩(wěn)壓反饋端所需要相位匹配，導(dǎo)致無法穩(wěn)壓，EG8010穩(wěn)壓反饋是要求對(duì)應(yīng)29腳左上管，輸出SPWM主功率波時(shí)，有相應(yīng)的饅頭波峰值反饋，才能進(jìn)行穩(wěn)壓。如果不需要穩(wěn)壓則可以用這種方案，否則只能用半個(gè)周期交替一次了。這幾天都在搭電路試驗(yàn)，試驗(yàn)成功，再整理下電路圖，再畫板

花了幾天時(shí)間，完成大概布局，CAD畫的。幾乎是全對(duì)稱的布局，采用單個(gè)變壓器EE55雙磁芯，雙鐵硅鋁磁環(huán)，前級(jí)8管。后級(jí)8管，雙管并聯(lián)，前后級(jí)驅(qū)動(dòng)電路在同塊小板上，獨(dú)立的反激輔助電源

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gxg1122
LV.10
19
2019-08-17 13:25
@FQCAD
其實(shí)還可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)工頻周期甚至兩個(gè)周期交替一次，增加一塊D觸發(fā)器CD4013，對(duì)50HZ的選擇信號(hào)進(jìn)行二分頻或四分頻，這樣的話H橋每個(gè)管都有機(jī)會(huì)扮演每個(gè)角色，真正意義上每個(gè)管工作情況一樣。[圖片]但按這樣搭電路試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)無法與EG8010的VFB穩(wěn)壓反饋端所需要相位匹配，導(dǎo)致無法穩(wěn)壓，EG8010穩(wěn)壓反饋是要求對(duì)應(yīng)29腳左上管，輸出SPWM主功率波時(shí)，有相應(yīng)的饅頭波峰值反饋，才能進(jìn)行穩(wěn)壓。如果不需要穩(wěn)壓則可以用這種方案，否則只能用半個(gè)周期交替一次了。這幾天都在搭電路試驗(yàn)，試驗(yàn)成功，再整理下電路圖，再畫板
樓主厲害，模擬電路應(yīng)用的很熟練，經(jīng)驗(yàn)豐富。多講解，來學(xué)習(xí)了。
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gxg1122
LV.10
20
2019-08-17 13:27
@FQCAD
先來仿真單極性電路，電路圖用Multisim14.0畫的，方便直接進(jìn)行仿真，由于Multisim很多器件沒有，EG8010也不會(huì)有，只能用函數(shù)發(fā)生器加比較器搭了一個(gè)電路來產(chǎn)生SPWM波，來模擬EG8010的單極性SPWM波，如下圖，為了看清楚SPWM，特意將調(diào)制頻率設(shè)成只有1khz,基頻為50HZ[圖片]然后在后面加上一個(gè)簡(jiǎn)單H橋，經(jīng)RC濾波后，得到正弦波[圖片]下面加入四路2選1開關(guān)74HC157來實(shí)現(xiàn)交替驅(qū)動(dòng)[圖片]交替驅(qū)動(dòng)最后得到的正弦波是一樣的。[圖片]74HC157一腳為通道選擇腳，低電平時(shí)選通A路，高電平時(shí)選通B路，直接接入一路50HZ的基波進(jìn)行選通剛好達(dá)到需要，就能實(shí)現(xiàn)上半周選通A路，下半周選通B路。15腳為使能端，低電平時(shí)工作，高電平時(shí)關(guān)閉輸出，可以接到保護(hù)電路，在某種情況時(shí)可以關(guān)閉輸出。貼上仿真文件.RAR，版本Multisim1474HC157輸出為同相信號(hào)，適合直接連接IR2110之類的驅(qū)動(dòng)芯片，如需要輸出反相信號(hào)，可用74HC158，比如驅(qū)動(dòng)光耦
樓主能上傳分享下你仿真的源文件嗎？自己在摸索學(xué)習(xí)下。
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LV.5
21
2019-08-17 14:28
@gxg1122
樓主能上傳分享下你仿真的源文件嗎？自己在摸索學(xué)習(xí)下。

74HC157交替仿真.rar

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FQCAD
LV.5
22
2019-08-17 14:58
@水鄉(xiāng)電源
[圖片]我用樓主的原文件試了一下，與門+反向器，這是1K的，下面是20K的[圖片]這是我試了之后的,搞這些小信號(hào)，還是樓主厲害[圖片]

版主的邏輯方法是可以的。只是深入考慮，如果是帶了死區(qū)的SPWM，直接反相其中一路信號(hào)來獲得另一路的話，會(huì)丟失原來死區(qū)時(shí)間。

其實(shí)可以版主的方法，可以簡(jiǎn)化成下面的等效電路

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2019-08-17 17:24
@薄浩楠
嗯嗯，謝謝哥的分享

樓主玩仿真厲害，

樓主在仿真軟件里有見過TL494嗎？或者SG3525之類的芯片輸出2路PWM的，

我找遍了都沒

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FQCAD
LV.5
24
2019-08-17 19:13
@水鄉(xiāng)電源
樓主玩仿真厲害，樓主在仿真軟件里有見過TL494嗎？或者SG3525之類的芯片輸出2路PWM的，我找遍了都沒
軟件自帶應(yīng)該是沒有的，只有一些常規(guī)的，用這類芯片得另外安裝元件庫
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2019-08-19 21:28
@FQCAD
軟件自帶應(yīng)該是沒有的，只有一些常規(guī)的，用這類芯片得另外安裝元件庫








74ALS08+74ALS32交替仿真.rar



樓主，這樣的可不可以？

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FQCAD
LV.5
26
2019-08-19 22:59
@水鄉(xiāng)電源
[圖片][圖片][圖片]74ALS08+74ALS32交替仿真.rar樓主，這樣的可不可以？
可以的，版主厲害，想法很新穎，用與門加或門來實(shí)現(xiàn)，分析得知：當(dāng)SPMW與50HZ基頻分別同時(shí)輸入或門時(shí)，和同時(shí)輸入與門時(shí)，恰好得到兩路，所需要的交替波。過程中不影響SPMW波到原來帶死區(qū)的時(shí)間
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FQCAD
LV.5
27
2019-08-19 23:56
@FQCAD
可以的，版主厲害，想法很新穎，用與門加或門來實(shí)現(xiàn)，分析得知：當(dāng)SPMW與50HZ基頻分別同時(shí)輸入或門時(shí)，和同時(shí)輸入與門時(shí)，恰好得到兩路，所需要的交替波。過程中不影響SPMW波到原來帶死區(qū)的時(shí)間

花了大量時(shí)間搭電路試驗(yàn)，然后整理一下電路：前后級(jí)電路在同一驅(qū)動(dòng)板上，其實(shí)叫信號(hào)發(fā)生板更合適，因?yàn)榘迳喜粠е苯域?qū)動(dòng)功率管的元件。驅(qū)動(dòng)元件在主板上，設(shè)計(jì)PCB時(shí)驅(qū)動(dòng)電路盡量靠近功率管效果更好，容易得到理想驅(qū)動(dòng)波形。

驅(qū)動(dòng)板電路

   SPWM信號(hào)在進(jìn)行交替前，加入短路保護(hù)和防共通保護(hù)，用邏輯芯片實(shí)現(xiàn)，短路動(dòng)作時(shí)進(jìn)行“逐周邊沿觸發(fā)關(guān)斷”，用RS觸發(fā)器CD4044+與門74HC11來實(shí)現(xiàn)，經(jīng)試驗(yàn)效果相當(dāng)理想。防共通保護(hù)，主要考慮EG8010是單片機(jī)，難免可能出現(xiàn)失常的時(shí)候，最怕就是上下管同時(shí)輸出高電平，那樣會(huì)直接炸管，用與門實(shí)現(xiàn)防共通，當(dāng)檢測(cè)到上下管都為高電平時(shí)，與門輸出高電平去關(guān)斷后面的74hc158,由于要用低電平去驅(qū)動(dòng)光耦，后面用了74hc158輸出交替的并是反相的信號(hào)。

主板電路

  主板前級(jí)用常規(guī)推挽電路，MOS管用圖騰柱驅(qū)動(dòng)，加入了“驅(qū)動(dòng)開機(jī)漸加速電路”來減小開機(jī)瞬間對(duì)MOS管的沖擊，利用RC延時(shí)的原理來控制MOS管線性導(dǎo)通，改變圖騰柱供電內(nèi)阻來實(shí)現(xiàn)。

  開機(jī)瞬間燒前級(jí)管的情況相信很多朋友都遇到過，原因就是開機(jī)瞬間高壓電容充電電流大，MOS管電流上升太快，變壓器引起DS尖峰電壓過大擊穿MOS管。用軟啟動(dòng)（即脈寬由窄慢慢變寬的過程）的方法有一定的緩解的作用，但是單個(gè)脈沖電流上升依然是很快的，因此還是有燒管的可能。其實(shí)最有效方法是降低MOS管的開啟時(shí)間，開啟慢，電流上升也會(huì)慢。但是增加開啟損耗，單為了開機(jī)安全，要令整個(gè)工作時(shí)間增加損耗是不可取的。加入這個(gè)電路就可以實(shí)現(xiàn)是開機(jī)瞬間慢慢上升，經(jīng)過數(shù)秒后，恢復(fù)正常狀態(tài)。經(jīng)試驗(yàn)此電路可以開機(jī)瞬間，GS上升時(shí)間由2US左右，漸漸加速到正常的200多ns,大概兩秒時(shí)間內(nèi)完成，實(shí)測(cè)開機(jī)瞬間DS波形的毛刺明顯減少，非常有效。 

  后級(jí)H橋用8個(gè)IGBT ，IBGT并管雖然并不會(huì)明顯提高效率，減少發(fā)熱，但抗沖擊能力要強(qiáng)很多，用TLP350光耦隔離驅(qū)動(dòng)，全部獨(dú)立供電，正15V驅(qū)動(dòng)，負(fù)5V關(guān)斷，由一個(gè)獨(dú)立的EE19反激電源提供多路電壓。相對(duì)上管用自舉供電方式要可靠得多，負(fù)壓關(guān)斷有效抑制上下管開關(guān)過程因相互干擾而可能引發(fā)的誤導(dǎo)通。只是電路相對(duì)復(fù)雜，成本也高。

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2019-08-20 08:20
@FQCAD
花了大量時(shí)間搭電路試驗(yàn)，然后整理一下電路：前后級(jí)電路在同一驅(qū)動(dòng)板上，其實(shí)叫信號(hào)發(fā)生板更合適，因?yàn)榘迳喜粠е苯域?qū)動(dòng)功率管的元件。驅(qū)動(dòng)元件在主板上，設(shè)計(jì)PCB時(shí)驅(qū)動(dòng)電路盡量靠近功率管效果更好，容易得到理想驅(qū)動(dòng)波形。驅(qū)動(dòng)板電路[圖片]  SPWM信號(hào)在進(jìn)行交替前，加入短路保護(hù)和防共通保護(hù)，用邏輯芯片實(shí)現(xiàn)，短路動(dòng)作時(shí)進(jìn)行“逐周邊沿觸發(fā)關(guān)斷”，用RS觸發(fā)器CD4044+與門74HC11來實(shí)現(xiàn)，經(jīng)試驗(yàn)效果相當(dāng)理想。防共通保護(hù)，主要考慮EG8010是單片機(jī)，難免可能出現(xiàn)失常的時(shí)候，最怕就是上下管同時(shí)輸出高電平，那樣會(huì)直接炸管，用與門實(shí)現(xiàn)防共通，當(dāng)檢測(cè)到上下管都為高電平時(shí)，與門輸出高電平去關(guān)斷后面的74hc158,由于要用低電平去驅(qū)動(dòng)光耦，后面用了74hc158輸出交替的并是反相的信號(hào)。主板電路[圖片] 主板前級(jí)用常規(guī)推挽電路，MOS管用圖騰柱驅(qū)動(dòng)，加入了“驅(qū)動(dòng)開機(jī)漸加速電路”來減小開機(jī)瞬間對(duì)MOS管的沖擊，利用RC延時(shí)的原理來控制MOS管線性導(dǎo)通，改變圖騰柱供電內(nèi)阻來實(shí)現(xiàn)。 開機(jī)瞬間燒前級(jí)管的情況相信很多朋友都遇到過，原因就是開機(jī)瞬間高壓電容充電電流大，MOS管電流上升太快，變壓器引起DS尖峰電壓過大擊穿MOS管。用軟啟動(dòng)（即脈寬由窄慢慢變寬的過程）的方法有一定的緩解的作用，但是單個(gè)脈沖電流上升依然是很快的，因此還是有燒管的可能。其實(shí)最有效方法是降低MOS管的開啟時(shí)間，開啟慢，電流上升也會(huì)慢。但是增加開啟損耗，單為了開機(jī)安全，要令整個(gè)工作時(shí)間增加損耗是不可取的。加入這個(gè)電路就可以實(shí)現(xiàn)是開機(jī)瞬間慢慢上升，經(jīng)過數(shù)秒后，恢復(fù)正常狀態(tài)。經(jīng)試驗(yàn)此電路可以開機(jī)瞬間，GS上升時(shí)間由2US左右，漸漸加速到正常的200多ns,大概兩秒時(shí)間內(nèi)完成，實(shí)測(cè)開機(jī)瞬間DS波形的毛刺明顯減少，非常有效。  后級(jí)H橋用8個(gè)IGBT，IBGT并管雖然并不會(huì)明顯提高效率，減少發(fā)熱，但抗沖擊能力要強(qiáng)很多，用TLP350光耦隔離驅(qū)動(dòng)，全部獨(dú)立供電，正15V驅(qū)動(dòng)，負(fù)5V關(guān)斷，由一個(gè)獨(dú)立的EE19反激電源提供多路電壓。相對(duì)上管用自舉供電方式要可靠得多，負(fù)壓關(guān)斷有效抑制上下管開關(guān)過程因相互干擾而可能引發(fā)的誤導(dǎo)通。只是電路相對(duì)復(fù)雜，成本也高。

樓主用三極管做圖騰來驅(qū)動(dòng)前級(jí)，這樣的驅(qū)動(dòng)很不好哦，

建議樓主直接用專驅(qū)芯片來驅(qū)動(dòng)前級(jí)，波形漂亮、驅(qū)動(dòng)能力也強(qiáng)悍，

三極管驅(qū)動(dòng)前級(jí)這么多管子，是有問題的，無論什么三極管，都是行不通的。

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2019-08-20 08:21
@水鄉(xiāng)電源
樓主用三極管做圖騰來驅(qū)動(dòng)前級(jí)，這樣的驅(qū)動(dòng)很不好哦，建議樓主直接用專驅(qū)芯片來驅(qū)動(dòng)前級(jí)，波形漂亮、驅(qū)動(dòng)能力也強(qiáng)悍，三極管驅(qū)動(dòng)前級(jí)這么多管子，是有問題的，無論什么三極管，都是行不通的。

樓主的原理圖中，8010的腳位號(hào)似乎不對(duì)呢？

輸出4路信號(hào)的4個(gè)腳是27、28、29、30，樓主怎么搞成了32腳了？

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2019-08-20 08:23
@水鄉(xiāng)電源
樓主的原理圖中，8010的腳位號(hào)似乎不對(duì)呢？輸出4路信號(hào)的4個(gè)腳是27、28、29、30，樓主怎么搞成了32腳了？

在8010到TLP350之間，樓主加了這么多東西，太復(fù)雜了，會(huì)不會(huì)影響信號(hào)的速度？

東芝的TLP350、250不是隨時(shí)貨源都充足，VO3120大把貨

你應(yīng)詢問你的材料供應(yīng)商，是否貨源隨時(shí)OK

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FQCAD
LV.5
31
2019-08-20 08:24
@水鄉(xiāng)電源
樓主的原理圖中，8010的腳位號(hào)似乎不對(duì)呢？輸出4路信號(hào)的4個(gè)腳是27、28、29、30，樓主怎么搞成了32腳了？

是哦，搞錯(cuò)了，馬上改過來

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