全記錄：達(dá)人自制低成本正弦波逆變電源

　　該正弦波逆變器的特點(diǎn)：

　　SPWM的驅(qū)動(dòng)核心采用了單片機(jī)SPWM芯片TDS2285，所以，SPWM驅(qū)動(dòng)部分相對(duì)純硬件來(lái)講，比較簡(jiǎn)單，制作完成后要調(diào)試的東西很少，所以，比較容易成功。

　　所有的PCB全部采用了單面板，便于大家制作，因?yàn)?，很多?ài)好者都會(huì)自已做單面的PCB，有的用感光法，有點(diǎn)用熱轉(zhuǎn)印法等等，使用單面板后就不用麻煩PCB廠家，自已在家里就可以做出來(lái)，當(dāng)然，主要的目的是省錢。

　　該機(jī)所有的元件及材料都可以在網(wǎng)絡(luò)上買到。

　　功率只有600W，沒(méi)有做大功率的原因是，一來(lái)功率小點(diǎn)容易成功，二來(lái)既可以做實(shí)驗(yàn)也有一定的實(shí)用性。

　　下面是樣機(jī)的照片和工作波形：

　　電路原理

　　該逆變器分為四大部分，每一部分做一塊PCB板。分別是“功率主板”;“SPWM驅(qū)動(dòng)板”;“DC-DC驅(qū)動(dòng)板”;“保護(hù)板”。

　　1.功率主板：

　　功率主板包括了DC-DC推挽升壓和H橋逆變兩大部分。

　　該機(jī)的BT電壓為12V，滿功率時(shí)，前級(jí)工作電流可以達(dá)到55A以上，DC-DC升壓部分用了一對(duì)190N08，這種247封裝的牛管，只要散熱做到位，一對(duì)就可以輸出600W，也可以用IRFP2907Z，輸出能力差不多，價(jià)格也差不多。主變壓器用了EE55的磁芯，其實(shí)，就600W而言，用EE42也足夠了，但是為了繞制方便，加上EE55是現(xiàn)存有的，就用了EE55。關(guān)于主變壓器的繞制，下面再詳細(xì)介紹。前級(jí)推挽部分的供電采用對(duì)稱平衡方式，這樣做有二個(gè)好處，一是可以保證大電流時(shí)的二個(gè)功率管工作狀態(tài)的對(duì)稱性，保證不會(huì)出現(xiàn)單邊發(fā)熱現(xiàn)象;二是可以減少PCB反面堆錫層的電流密度。

　　當(dāng)然，也可以大大減小因?yàn)殡娏鞑黄胶庖鸬母蓴_。高壓整流快速二極管，用的是TO220封裝的RHRP8120，這種管子可靠性很好，這里用的是二手管，才1元錢一個(gè)。高壓濾波電容是470uf/450V的，在可能的情況下，盡可能用的容量大一些，對(duì)改善高壓部分的負(fù)載特性和減少干擾都有好處。

　　H橋部分用的是4個(gè)IRFP460，耐壓500V，最大電流20A，也可以用性能差不多的管子代替，用內(nèi)阻小的管子可以提高整機(jī)的逆變效率。H橋部分的電路采用的常規(guī)電路。

　　下面是功率主板的PCB截圖，長(zhǎng)寬為200X150MM，因?yàn)?，這部分的電路比較簡(jiǎn)單，就不給出原理圖了，直接畫(huà)了PCB圖，如圖1所示。

　　圖1　　2、SPWM驅(qū)動(dòng)板

　　SPWM的核心部分采用了TDS2285單片機(jī)芯片。U3、U4組成時(shí)序和死區(qū)電路，末級(jí)輸出用了4個(gè)250光藕，H橋的二個(gè)上管用了自舉式供電方式，這樣做的目的是簡(jiǎn)化電路，可以不用隔離電源。

　　因?yàn)锽T電壓會(huì)在10-15V之間變化，為了可靠驅(qū)動(dòng)H橋，光藕250的圖騰輸出級(jí)工作電壓一定要在12-15之間，不能低于12V，否則可能使H橋功率管觸發(fā)失敗。所以，這里用了一個(gè)MC34063(U9)，把BT電壓升至15V(該升壓電路由鐘工提供)，實(shí)驗(yàn)證明，這方式十分有效。

　　整個(gè)SPWM驅(qū)動(dòng)板，通過(guò)J1,J2插口和功率板接通，各插針說(shuō)明如下：

　　J2:

　　2P-4P;7P-9P;13P-15P;18P-20P分別為H橋4個(gè)功率管的驅(qū)動(dòng)引腳。

　　23P-24P為交流穩(wěn)壓取樣電壓的輸入端。

　　J1:

　　1P為2285輸出至前級(jí)3525第10P的保護(hù)信號(hào)連接端，一旦保護(hù)電路啟動(dòng)，2285的12P輸出高電平，通過(guò)該接口插針到前級(jí)3525的10P，關(guān)閉前級(jí)輸出。

　　6P-7P-8P為地GND。

　　9P接保護(hù)電路的輸出端，用于關(guān)閉后級(jí)SPWM輸出。

　　10P-11P接BT電源。

　　下面是SPWM驅(qū)動(dòng)板的電原理圖和PCB截圖：

　　圖2 SPWM驅(qū)動(dòng)板原理圖

　　圖3 PCB截圖

　　3、DC-DC驅(qū)動(dòng)板

　　DC-DC升壓驅(qū)動(dòng)板，采用的是很常見(jiàn)的線路，用一片SG3525實(shí)現(xiàn)PWM的輸出，后級(jí)用二組圖騰輸出，經(jīng)實(shí)驗(yàn)，如果用一對(duì)190N08，圖騰部分可以省略，直接用3525驅(qū)動(dòng)就夠了。板上有二個(gè)小按鈕開(kāi)關(guān)，S1、S2、S1是開(kāi)機(jī)的，S2是關(guān)機(jī)的，可以控制逆變器的啟動(dòng)和停機(jī)。

　　驅(qū)動(dòng)板是用J3,J4接口和功率板相連的，其中J3的第1P為限壓反饋輸入端。

　　下面是DC-DC升壓驅(qū)動(dòng)電路圖和PCB截圖：

　　圖4 DC-DC驅(qū)動(dòng)板原理圖

　　圖5 PCB截圖

　　4、保護(hù)板

　　這次沒(méi)有做保護(hù)板，有如下原因：首先是沒(méi)有保護(hù)板該機(jī)也可以工作;其次是：文章中的功率主板，是后來(lái)經(jīng)修正過(guò)的，保護(hù)板上的接口也做了改動(dòng)，而樣機(jī)用的是沒(méi)有修正過(guò)的PCB板，即便是做了保護(hù)板，也插不上去。

　　圖6 保護(hù)部分的電路圖

　　本篇文章主要對(duì)600W正弦波逆變器的工作原理和特點(diǎn)進(jìn)行了介紹，旨在為想要?jiǎng)邮謱?shí)踐的初學(xué)者們提供一個(gè)參考，并對(duì)設(shè)計(jì)中需要的知識(shí)進(jìn)行梳理。在下一節(jié)當(dāng)中，小編將為大家?guī)?lái)該款正弦波逆變器的主要部件的制作與安裝調(diào)試方法。