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stc單片機(jī)制作逆變器,問題求解,謝謝!

我是一名學(xué)生,最近做了個逆變器,我做了如下的調(diào)試出現(xiàn)了嚴(yán)重性的問題,求解?

輸入電壓12v進(jìn)行,輸出電壓8.5v的正弦波交流電,我的管子是用IRF840,我的設(shè)計方案是通過stc單片機(jī)產(chǎn)生2路互補(bǔ)的50hz方波,2路互補(bǔ)的spwm波(載波為21.6khz),采用ir2101驅(qū)動MOS管,濾波電感是3mh的,濾波電容是205的CBB電容.調(diào)試過程出現(xiàn)如下問題:

1.空載時,逆變輸出不是正弦波;

2.接5w/58Ω(這個負(fù)載在5Ω到100Ω都可以)的負(fù)載時,逆變可輸出正弦波;

3.接5w1kΩ的負(fù)載時,逆變輸出的波形就不是正弦波了;

4.不管輸入電壓為多少,都是和上面的現(xiàn)象一樣,請高手求解?

                                                                            

 

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2012-03-20 20:21

可能是你的調(diào)制方式不同,我想你的應(yīng)該是每一橋臂上面有工頻驅(qū)動還有高頻驅(qū)動,不是我們常用的單極性,你試著把某一橋臂全用工頻驅(qū)動,另一橋臂用SPWM驅(qū)動,電感放在SPWM臂,試試吧

 

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huhan0609
LV.5
3
2012-03-20 21:09
你把調(diào)制比弄低一些再試試。
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znl0206
LV.3
4
2012-03-21 10:25
@宛東驕子
可能是你的調(diào)制方式不同,我想你的應(yīng)該是每一橋臂上面有工頻驅(qū)動還有高頻驅(qū)動,不是我們常用的單極性,你試著把某一橋臂全用工頻驅(qū)動,另一橋臂用SPWM驅(qū)動,電感放在SPWM臂,試試吧[圖片] 

工頻驅(qū)動和高頻驅(qū)動如何區(qū)分?下面是我上傳的原理圖,其中左半橋是2路互補(bǔ)的50hz方波驅(qū)動,右半橋是2路互補(bǔ)spwm驅(qū)動,通過stc單片機(jī)產(chǎn)生的,mos管驅(qū)動芯片是ir2101,幫忙分析下,謝謝! 

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mjun
LV.7
5
2012-03-21 10:57
@znl0206
工頻驅(qū)動和高頻驅(qū)動如何區(qū)分?下面是我上傳的原理圖,其中左半橋是2路互補(bǔ)的50hz方波驅(qū)動,右半橋是2路互補(bǔ)spwm驅(qū)動,通過stc單片機(jī)產(chǎn)生的,mos管驅(qū)動芯片是ir2101,幫忙分析下,謝謝![圖片] 
所謂工頻臂,就是看你的那個管子的驅(qū)動為50HZ的脈沖方波,高頻臂即管子的驅(qū)動信號為SPWM信號,頻率嘛,就看你的載波頻率,這是我的理解。
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znl0206
LV.3
6
2012-03-21 11:06
@宛東驕子
可能是你的調(diào)制方式不同,我想你的應(yīng)該是每一橋臂上面有工頻驅(qū)動還有高頻驅(qū)動,不是我們常用的單極性,你試著把某一橋臂全用工頻驅(qū)動,另一橋臂用SPWM驅(qū)動,電感放在SPWM臂,試試吧[圖片] 

我左半橋用50hz的方波驅(qū)動,右半橋有兩路spwm波驅(qū)動,電感也放在spwm臂上了,還是一樣的現(xiàn)象。

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mjun
LV.7
7
2012-03-21 11:08
@znl0206
我左半橋用50hz的方波驅(qū)動,右半橋有兩路spwm波驅(qū)動,電感也放在spwm臂上了,還是一樣的現(xiàn)象。

為什么四路不同時給SPWM信號?

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znl0206
LV.3
8
2012-03-21 11:22
@znl0206
工頻驅(qū)動和高頻驅(qū)動如何區(qū)分?下面是我上傳的原理圖,其中左半橋是2路互補(bǔ)的50hz方波驅(qū)動,右半橋是2路互補(bǔ)spwm驅(qū)動,通過stc單片機(jī)產(chǎn)生的,mos管驅(qū)動芯片是ir2101,幫忙分析下,謝謝![圖片] 

 下面是我用12v輸入,調(diào)試的波形圖,頻率是26hz的, 

 5W/3K水泥電阻當(dāng)負(fù)載時的波形圖 58Ω的電阻負(fù)載波形圖空載時的波形圖,

波形圖的電壓峰峰值是24v,這個讓我感覺很奇怪,按理說應(yīng)該是12v,有效值是8.4v左右才對。求解?謝謝??!

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znl0206
LV.3
9
2012-03-21 11:26
@mjun
為什么四路不同時給SPWM信號?

四路同時給spwm波我也試過,但是時序控制上個人感覺2路spwm波的,2路50hz方波容易控制,控制管子的導(dǎo)通狀態(tài),原理是一樣的

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znl0206
LV.3
10
2012-03-21 12:20
@huhan0609
你把調(diào)制比弄低一些再試試。
調(diào)制比弄低是不是把載波頻率變?。?/div>
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znl0206
LV.3
11
2012-03-21 14:08
@znl0206
工頻驅(qū)動和高頻驅(qū)動如何區(qū)分?下面是我上傳的原理圖,其中左半橋是2路互補(bǔ)的50hz方波驅(qū)動,右半橋是2路互補(bǔ)spwm驅(qū)動,通過stc單片機(jī)產(chǎn)生的,mos管驅(qū)動芯片是ir2101,幫忙分析下,謝謝![圖片] 
 這是mos管驅(qū)動的波形圖,畫的不好,簡單示意一下,2路50hz方波,2路spwm波(載波為21.6k,每半周期60等分),spwm波部分占空比是不一樣的,只是畫的時候畫一樣了
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wangshujun
LV.8
12
2012-03-21 17:31
@znl0206
 下面是我用12v輸入,調(diào)試的波形圖,頻率是26hz的, [圖片] 5W/3K水泥電阻當(dāng)負(fù)載時的波形圖[圖片] 58Ω的電阻負(fù)載波形圖[圖片]空載時的波形圖,波形圖的電壓峰峰值是24v,這個讓我感覺很奇怪,按理說應(yīng)該是12v,有效值是8.4v左右才對。求解?謝謝!!
看上去是對的,單極性調(diào)制是需要一點負(fù)載才能出正弦波的,雙極性情況好一些,但是效率要低一些
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gao2468
LV.3
13
2012-03-22 08:03
@znl0206
四路同時給spwm波我也試過,但是時序控制上個人感覺2路spwm波的,2路50hz方波容易控制,控制管子的導(dǎo)通狀態(tài),原理是一樣的
一個學(xué)生,如果是自己想出來的,你就很厲害了。我以前也用STC做過,因為它有AD功能,你的這個電路原理類似于EG8010的工作方式,估計是程序問題,只是個人感覺。
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2012-03-22 08:45
@znl0206
[圖片] 這是mos管驅(qū)動的波形圖,畫的不好,簡單示意一下,2路50hz方波,2路spwm波(載波為21.6k,每半周期60等分),spwm波部分占空比是不一樣的,只是畫的時候畫一樣了

問題出在第4個波形,第4個波形和第3個波形應(yīng)該是非的關(guān)系,就是反相,這樣LC的能量在空載時能把保持正弦有多的能量回饋到直流濾波電容。

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znl0206
LV.3
15
2012-03-22 10:18
@xzszrs
問題出在第4個波形,第4個波形和第3個波形應(yīng)該是非的關(guān)系,就是反相,這樣LC的能量在空載時能把保持正弦有多的能量回饋到直流濾波電容。

我把測試的波形上傳    

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znl0206
LV.3
16
2012-03-22 10:21
@gao2468
一個學(xué)生,如果是自己想出來的,你就很厲害了。我以前也用STC做過,因為它有AD功能,你的這個電路原理類似于EG8010的工作方式,估計是程序問題,只是個人感覺。
是的,我是根據(jù)EG8010的工作方式來寫的,就是程序上沒有他們寫的好,如果你有stc方面的資料的話,可以給我看看嘛?我的郵箱是znl0206@163.com
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2012-03-22 17:25
@znl0206
我把測試的波形上傳[圖片] [圖片] [圖片] [圖片] 
第三路也有問題,要達(dá)到這樣,10MS都是地電平這半波都要是另一路的反相。
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znl0206
LV.3
18
2012-03-22 20:51
@xzszrs
第三路也有問題,要達(dá)到這樣,10MS都是地電平這半波都要是另一路的反相。

根據(jù)你的提示,驅(qū)動波形的時序是這樣嗎? 

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2012-03-23 14:55
@znl0206
是的,我是根據(jù)EG8010的工作方式來寫的,就是程序上沒有他們寫的好,如果你有stc方面的資料的話,可以給我看看嘛?我的郵箱是znl0206@163.com

8010的時序:

 

 

 

 

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mjun
LV.7
20
2012-03-23 16:54
@蕭山老壽
8010的時序:[圖片] [圖片]   

老壽前輩終于出手了??!

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2012-03-23 17:36
@蕭山老壽
8010的時序:[圖片] [圖片]   
這個就對了。
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znl0206
LV.3
22
2012-03-23 21:14
@蕭山老壽
8010的時序:[圖片] [圖片]   

謝謝?。。。。?!學(xué)習(xí)了?。。。。。。。?!

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2012-03-24 09:50

你的兩路SPWM波形好像只是兩路滯后180度的單極性信號,如果左半橋用50HZ方波驅(qū)動,右半橋用SPWM驅(qū)動的話,SPWM驅(qū)動信號應(yīng)該是雙極性的才行,里面既要包含正半周又要包含副半周的。

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znl0206
LV.3
24
2012-03-24 19:46
@znl0206
謝謝?。。。。。W(xué)習(xí)了?。。。。。。。?!

謝謝各位老師的指點,通過時序的修改,我的逆變部分已經(jīng)調(diào)試成功,負(fù)載不在影響波形了,正弦波也相對較好,謝謝各位老師了。接下來,我將做前級升壓部分,望各位老師繼續(xù)指導(dǎo),推薦一下前級升壓的設(shè)計思路,謝謝了?。。。。。?!

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znl0206
LV.3
25
2012-03-24 20:46
@蕭山老壽
8010的時序:[圖片] [圖片]   

 對于前級升壓部分,本人考慮采用高頻升壓的方式,本人現(xiàn)有高頻逆變器,型號為EC40,驅(qū)動頻率為:35KHz---40KHz:功率為:300w;初級:0.45線徑12股,4匝+4匝;次級0.6線徑1股,100匝;請問該如何設(shè)計可實現(xiàn)最高效率的升壓?我的逆變器采用直——交——直——交的方式設(shè)計。這是本人之前做的高頻升壓部分,原理圖如下:升壓原理圖,

 前級驅(qū)動原理圖

有以下幾點問題:1.空載時,12V可以升壓到310V,損耗電流160mA;

                         2.接5W/3KΩ水泥電阻負(fù)載時,輸入9V3A,輸出只有22V

請問上述問題的原因出在那里?

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2012-03-24 22:58
@znl0206
 對于前級升壓部分,本人考慮采用高頻升壓的方式,本人現(xiàn)有高頻逆變器,型號為EC40,驅(qū)動頻率為:35KHz---40KHz:功率為:300w;初級:0.45線徑12股,4匝+4匝;次級0.6線徑1股,100匝;請問該如何設(shè)計可實現(xiàn)最高效率的升壓?我的逆變器采用直——交——直——交的方式設(shè)計。這是本人之前做的高頻升壓部分,原理圖如下:[圖片]升壓原理圖,[圖片] 前級驅(qū)動原理圖有以下幾點問題:1.空載時,12V可以升壓到310V,損耗電流160mA;                        2.接5W/3KΩ水泥電阻負(fù)載時,輸入9V3A,輸出只有22V請問上述問題的原因出在那里?
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wdinuyasha
LV.4
27
2012-03-25 11:42
@znl0206
調(diào)制比弄低是不是把載波頻率變小?
是的,降低載波比,我用avr  mega8做的,10M主頻,半周期采用點128個,stc的采樣點適當(dāng)減少,畢竟要經(jīng)過12分頻的
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2012-03-25 18:01
@znl0206
謝謝各位老師的指點,通過時序的修改,我的逆變部分已經(jīng)調(diào)試成功,負(fù)載不在影響波形了,正弦波也相對較好,謝謝各位老師了。接下來,我將做前級升壓部分,望各位老師繼續(xù)指導(dǎo),推薦一下前級升壓的設(shè)計思路,謝謝了?。。。。。。?/span>

貼個波形照片上來看看。

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2012-03-25 18:11
@znl0206
 對于前級升壓部分,本人考慮采用高頻升壓的方式,本人現(xiàn)有高頻逆變器,型號為EC40,驅(qū)動頻率為:35KHz---40KHz:功率為:300w;初級:0.45線徑12股,4匝+4匝;次級0.6線徑1股,100匝;請問該如何設(shè)計可實現(xiàn)最高效率的升壓?我的逆變器采用直——交——直——交的方式設(shè)計。這是本人之前做的高頻升壓部分,原理圖如下:[圖片]升壓原理圖,[圖片] 前級驅(qū)動原理圖有以下幾點問題:1.空載時,12V可以升壓到310V,損耗電流160mA;                        2.接5W/3KΩ水泥電阻負(fù)載時,輸入9V3A,輸出只有22V請問上述問題的原因出在那里?

3525的14腳輸出,怎么和16腳相通?

圖騰的輸入電阻換小一點,一般10-22R就夠。

變壓器:如果你是12V輸入,初級3+3就可以了,圈數(shù)多了也不是好事,漏感會變大。

升到310V?不知你用前級穩(wěn)壓還是后級穩(wěn)壓,看電路圖好象是后級穩(wěn)壓,這樣310V就不夠了,要留出穩(wěn)壓的余量,起碼要350-380V。

初級用線要在6平方左右,你初級次級用線截面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

 

還有840做前級功率管,不合適,內(nèi)阻太大。

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znl0206
LV.3
30
2012-03-25 18:34
@蕭山老壽
3525的14腳輸出,怎么和16腳相通?圖騰的輸入電阻換小一點,一般10-22R就夠。變壓器:如果你是12V輸入,初級3+3就可以了,圈數(shù)多了也不是好事,漏感會變大。升到310V?不知你用前級穩(wěn)壓還是后級穩(wěn)壓,看電路圖好象是后級穩(wěn)壓,這樣310V就不夠了,要留出穩(wěn)壓的余量,起碼要350-380V。初級用線要在6平方左右,你初級次級用線截面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。 還有840做前級功率管,不合適,內(nèi)阻太大。

3225的14腳沒有和16腳相通,只是一個104的電容的一段在畫原理圖時看起來是相通,實際上沒有相同,是我的原理圖畫的不好。

 

我用的是后級穩(wěn)壓,變壓器實際可升壓到400V,這樣是否可以解決后級穩(wěn)壓的問題?

今天我調(diào)試的時候,把irf840換成75nf75了,調(diào)試現(xiàn)象:1.空載時,可以升壓到320V,輸入12V,0.16A;

2.當(dāng)我用12V,7Ah的蓄電池時,接25W/220V的白熾燈時,輸入電流為4A,升壓到達(dá)200V,但是過了一分鐘左右,輸入端的100uf/25V的濾波電容就爆炸了,這是什么問題?

下面是驅(qū)動板的輸出波形圖:

   

下面是,驅(qū)動板接DC-DC部分上,空載時的驅(qū)動波形:

  

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znl0206
LV.3
31
2012-03-26 07:50
@蕭山老壽
貼個波形照片上來看看。

這是12V輸入的逆變波形圖,接了58Ω的負(fù)載, 

  死區(qū)部分

12V輸入,空載時的波形:

 

 

12V輸入,接5W/5KΩ的水泥電阻時的波形圖: 

 

這部分波形的原因個人認(rèn)為與輸入電壓有關(guān),同時主要的原因應(yīng)該在于我的濾波電感上,濾波電容我用的是475的CBB電容,濾波電感用的是3mH的繞線電感,電感量應(yīng)該偏大了,同時這種電感繞的不好,電壓大時有噪聲。

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