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通用型正弦波逆變器控制器

今天是2022年正月初六,在此先給大家拜個(gè)晚年,祝大家晚年幸福!

春節(jié)放假期間閑來無事就干干有意義的事情,板子之前就設(shè)計(jì)好了一直沒時(shí)間打板調(diào)試,借此時(shí)間調(diào)試一下,效果還是蠻不錯(cuò)的,大年三十晚上調(diào)到了凌晨兩點(diǎn),在工作中跨年無疑也是一種幸福,成功的喜悅是一種享受。

簡單介紹一下控制器基本功能;主要是為正弦波逆變器設(shè)計(jì),驅(qū)動(dòng)部分采用隔離電源,光耦隔離帶負(fù)壓關(guān)短,過流保護(hù)電流采樣采用霍爾互感器+運(yùn)放+393;過流保護(hù)采用窗口比較器直接連接SPWM信號封鎖,單片機(jī)PWM輸出+硬件與門電路封鎖+二極管上管封鎖,預(yù)備后期做無橋Boost升壓充電;后再加4個(gè)獨(dú)立的與門+二級管隔離構(gòu)成過流硬件封鎖,最后接達(dá)林頓管,將PWM信號反轉(zhuǎn)接入光耦輸入信號;穩(wěn)壓反饋,市電采樣均采用隔離變壓器,電路簡單,安全可靠,唯一缺點(diǎn)就是市電檢測線性度差點(diǎn),需要有軟件做階梯校準(zhǔn),逆變反饋有穩(wěn)壓牽制,220V±20V,線性度沒問題,不影響夠用,板內(nèi)帶有過零點(diǎn)檢測電路,最簡單的光耦電路,用于市電頻率采集,鎖頻鎖相用,留有繼電器切換接口,做UPS不間斷電源用,基本電路就這些。

電路做的比較復(fù)雜,一時(shí)為了保護(hù)性能好點(diǎn),二是為了出現(xiàn)炸管是好修點(diǎn),不至于像自舉2110驅(qū)動(dòng)一樣出現(xiàn)炸管就是一大片,整個(gè)電路全軍覆沒,CPU都干壞了,個(gè)人不太喜歡,三是為了減少CPU的工作量,軟件做核心的東西,配合硬件合理搭配,做出精品。畢竟軟硬結(jié)合才是王道,也就像太極陰陽相輔相成,扯遠(yuǎn)了,不好意思。主要是我用的是8位單片機(jī),跑不了太快,資源有限!

顯示屏用的是淘晶池的2.8寸觸摸屏,因?yàn)閷?shí)際產(chǎn)品應(yīng)用每家都不可能一樣,我自己測試就簡單點(diǎn),不設(shè)計(jì)畫板了,留有RS232接口,供客戶自己設(shè)計(jì)顯示屏。

下面為大家分享電路圖和測試結(jié)果

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2022-02-06 20:43

波形看起來不好啊,是沒調(diào)試好嗎?

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2022-02-06 20:46

最好你自己試驗(yàn)到主板計(jì)劃支撐的最大功率電流

不然你永遠(yuǎn)看不到自己的缺陷

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2022-02-07 09:35
@zhiyiyunmeng
波形看起來不好啊,是沒調(diào)試好嗎?

親,你看到的波形是市電和逆變重疊后的

1
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2022-02-07 09:38
@zhiyiyunmeng
最好你自己試驗(yàn)到主板計(jì)劃支撐的最大功率電流不然你永遠(yuǎn)看不到自己的缺陷

重載老化肯定會(huì)做的

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ruohan
LV.9
6
2022-02-08 13:44
@偶德楓
重載老化肯定會(huì)做的

希望能把逆變和市電相位跟蹤的方法給講一下,怎么做到的

 

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2022-02-08 14:31
@ruohan
希望能把逆變和市電相位跟蹤的方法給講一下,怎么做到的 

這才是有意義的提問,抽時(shí)間給大家圖文并茂

1
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2022-02-11 17:42

學(xué)習(xí)了

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#回復(fù)內(nèi)容已被刪除#
9
2022-02-12 15:28

這是工頻的嗎?設(shè)計(jì)資料可以分享嗎?學(xué)習(xí)一下.

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2022-02-12 15:59
@電源攻城師
這是工頻的嗎?設(shè)計(jì)資料可以分享嗎?學(xué)習(xí)一下.

工頻高頻都可以,硬件原理圖已經(jīng)分享了,軟件是沒法分享的,親!

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2022-02-12 16:01
@電源攻城師
這是工頻的嗎?設(shè)計(jì)資料可以分享嗎?學(xué)習(xí)一下.

我的帖子里有一個(gè)普通正弦波逆變源代碼分享,您可以看看,希望對您有幫助。

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2022-02-13 12:07

最簡單的過零檢測電路

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2022-02-13 21:40

這個(gè)是過零點(diǎn)送到單片機(jī)的信號,根據(jù)這個(gè)計(jì)算市電頻率和相位參考,實(shí)現(xiàn)跟蹤

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2022-02-13 21:55
@偶德楓
[圖片]這個(gè)是過零點(diǎn)送到單片機(jī)的信號,根據(jù)這個(gè)計(jì)算市電頻率和相位參考,實(shí)現(xiàn)跟蹤

單片機(jī)啟用下降沿觸發(fā)計(jì)數(shù),算出來的數(shù)值轉(zhuǎn)換成實(shí)際頻率就可以算出市電頻率了,有了市電頻率后,要想市電逆變跟蹤,首先要把逆變輸出頻率調(diào)整到和電網(wǎng)頻率一致,而后才是跟蹤調(diào)整,相位跟蹤同樣也是低電平觸發(fā)信號查詢當(dāng)前的逆變相位,如果超前就向后移動(dòng),如果邂逅就向前移動(dòng),還有個(gè)知識點(diǎn)就是跟蹤相位調(diào)整,也叫補(bǔ)償,程序運(yùn)行必須高于SPWM逆變輸出程序,否則永遠(yuǎn)也跟蹤不上,原因很簡單,撿重要的活先干,主次分明,軟件設(shè)計(jì)之前必須思路明確,搞好上下級關(guān)系。

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2022-02-13 22:02

這個(gè)是跟蹤成功后的波形,黃色為逆變波形,藍(lán)色為市電波形,相位跟蹤是每個(gè)正弦波周期都要工作的,不是啟動(dòng)是跟蹤一次,也不是過多長時(shí)間或者隔幾個(gè)正弦波周期,記得之前電源網(wǎng)別的帖子里有朋友問過,在這順便說一下。

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2022-02-13 22:09

這幾張圖就是完成鎖相的漸變過程,相位差由大慢慢變小,最后兩者重合。

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2022-02-13 22:22

上圖所示,黃色逆變波形,藍(lán)色市電波形,逆變波形明顯邂逅于市電波形,此刻軟件就要向前調(diào)整逆變相位,怎么向前調(diào)整,假設(shè)目前SPWM用的是查表法,查表步進(jìn)值就得減值了,使其在180度的某一個(gè)角度停留,當(dāng)然停留的時(shí)間不能過長,不然逆變輸出波形會(huì)畸變,為什么說是停留,因?yàn)椴煌闹袛喑绦蚋髋芨鞯模辔桓櫾谡{(diào)整逆變相位,SPWM步進(jìn)也在查表,走一步退一步等于沒走。

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2022-02-13 22:30

如圖所示,黃色為逆變波形,藍(lán)色為市電波形,逆變超前于市電波形,此刻軟件同樣做出相位調(diào)整,還是以查表法來說,查表不步進(jìn)值就得增加,相位跟蹤加一步,SPWM查表加一步,等于比原來步進(jìn)值多走了一步,一共兩步,逆變相位就自然往后走了。

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2022-02-13 22:40

再說說這個(gè)相位補(bǔ)償,因?yàn)閱纹瑱C(jī)的程序運(yùn)行速度和主次關(guān)系,肯定存在這誤差,即使同頻同相,相位差有時(shí)候也不一定是0,還有就是硬件電路的誤差,過零信號的上拉電阻和濾波電容都有關(guān)系,一般的相位誤差不會(huì)超多正弦波半波周期點(diǎn)數(shù)的1/2;如果誤差太大,那就有可能是硬件電路不匹配,這樣會(huì)失去穩(wěn)定性,和準(zhǔn)確度。

我的相位誤差大約是半波周期點(diǎn)數(shù)的1/3,此刻同步后的實(shí)際相位差接近為0

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ruohan
LV.9
21
2022-02-15 08:13
@偶德楓
單片機(jī)啟用下降沿觸發(fā)計(jì)數(shù),算出來的數(shù)值轉(zhuǎn)換成實(shí)際頻率就可以算出市電頻率了,有了市電頻率后,要想市電逆變跟蹤,首先要把逆變輸出頻率調(diào)整到和電網(wǎng)頻率一致,而后才是跟蹤調(diào)整,相位跟蹤同樣也是低電平觸發(fā)信號查詢當(dāng)前的逆變相位,如果超前就向后移動(dòng),如果邂逅就向前移動(dòng),還有個(gè)知識點(diǎn)就是跟蹤相位調(diào)整,也叫補(bǔ)償,程序運(yùn)行必須高于SPWM逆變輸出程序,否則永遠(yuǎn)也跟蹤不上,原因很簡單,撿重要的活先干,主次分明,軟件設(shè)計(jì)之前必須思路明確,搞好上下級關(guān)系。

單片機(jī)怎么判斷已經(jīng)跟蹤了,或者說是跟蹤成功了

2
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2022-02-15 08:22
@ruohan
單片機(jī)怎么判斷已經(jīng)跟蹤了,或者說是跟蹤成功了

上述已告知怎么跟蹤了,判斷相位同步不是很簡單的事嘛,逆變相位自身知道,判斷相位差小于你所等于的誤差值及為同步

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dw772
LV.1
23
2022-02-15 09:13
@偶德楓
上述已告知怎么跟蹤了,判斷相位同步不是很簡單的事嘛,逆變相位自身知道,判斷相位差小于你所等于的誤差值及為同步

相位同步時(shí)間大概要多久

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2022-02-15 10:31
@dw772
相位同步時(shí)間大概要多久

這個(gè)時(shí)間自己可以調(diào)整,首先確認(rèn)頻率需要一定時(shí)間,防止頻率不穩(wěn)定,接下來調(diào)整逆變輸出頻率,這個(gè)看單片機(jī)的性能,性能好的調(diào)快點(diǎn),性能差的調(diào)慢點(diǎn),但是不易過快,防止單片機(jī)寄存器溢出,出現(xiàn)致命錯(cuò)誤,調(diào)整完頻率就是判斷相位開始跟蹤;確認(rèn)頻率需要10-20周波;調(diào)整頻率看誤差多少,誤差大時(shí)間就長點(diǎn),50HZ可接受范圍設(shè)定45-55Hz之前,大約1-10個(gè)周波不等;跟蹤調(diào)整時(shí)間看相位誤差多大,一般也是1-10個(gè)周波不等。

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2022-02-15 15:03
@偶德楓
[圖片]上圖所示,黃色逆變波形,藍(lán)色市電波形,逆變波形明顯邂逅于市電波形,此刻軟件就要向前調(diào)整逆變相位,怎么向前調(diào)整,假設(shè)目前SPWM用的是查表法,查表步進(jìn)值就得減值了,使其在180度的某一個(gè)角度停留,當(dāng)然停留的時(shí)間不能過長,不然逆變輸出波形會(huì)畸變,為什么說是停留,因?yàn)椴煌闹袛喑绦蚋髋芨鞯?,相位跟蹤在調(diào)整逆變相位,SPWM步進(jìn)也在查表,走一步退一步等于沒走。

首先非常感謝老師的仔細(xì)講解,請問一下老師:180度左右暫停一下是指過零點(diǎn)附近嗎?這個(gè)位置是考慮安全還是其他原因?

1
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2022-02-15 16:08

真牛逼

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2022-02-15 17:25
@bin15738390080
首先非常感謝老師的仔細(xì)講解,請問一下老師:180度左右暫停一下是指過零點(diǎn)附近嗎?這個(gè)位置是考慮安全還是其他原因?

180度內(nèi)的任意一個(gè)角度,內(nèi),因?yàn)橐粋€(gè)正弦波周期是360度,我們鎖相是根據(jù)過零點(diǎn)判斷的,所以是上半周或者下半周,半周只有180度。

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pch888
LV.1
28
2022-02-20 11:49

不錯(cuò)

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2022-02-23 09:50
@偶德楓
180度內(nèi)的任意一個(gè)角度,內(nèi),因?yàn)橐粋€(gè)正弦波周期是360度,我們鎖相是根據(jù)過零點(diǎn)判斷的,所以是上半周或者下半周,半周只有180度。

按照老師的思路已經(jīng)完成了任意角度的鎖相,感謝分享,可以加老師一個(gè)微信好友嗎?微信號:15738390080

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2022-02-23 12:20
@bin15738390080
按照老師的思路已經(jīng)完成了任意角度的鎖相,感謝分享,可以加老師一個(gè)微信好友嗎?微信號:15738390080[圖片][圖片]

您很聰明,一點(diǎn)就通

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2022-02-23 18:12

硬件保護(hù)電路做的非常完整,學(xué)習(xí)了!

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