建立一个300W纯正弦波逆变器
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如今,我们甚至无法想象一个没有电力的世界。即使是间歇性停电也很不方便。由于我们在生活的许多重要领域都依赖于电力,因此对电力故障采取说服措施是很重要的,这就是逆变器发挥重要作用的地方。市场上有多种类型的逆变器,如方波逆变器、修正正弦波逆变器、纯正弦波逆变器等。最便宜的选择是方波和修正正弦波逆变器。但是改进的正弦波逆变器和纯正弦波逆变器的区别在于,这些类型的逆变器不适合电感负载,如电机,风扇等,这就是纯正弦波逆变器发挥作用的地方。它们在线频输出纯正弦波,因此它不会影响这种感性负载。
因此,在本项目中,我们将构建一个额定功率为300W或800VA的纯正弦波逆变器。让我们看看这个项目所需的组件。
组件的要求
•EGS002 SPWM模块
•IRF3205 N沟道mosfet
•90N03 N沟道MOSFET
•LM7505稳压器
•FR207二极管
•S8050晶体管
•12 v的粉丝
•10欧姆电阻
•1 kohm电阻
•1 kohm电阻
•10 KOhms NTC
•10 KOhms预置
•0.1超滤电容
•2.2uF 650V电容
•10 uf电容器
•2200年佛罗里达大学电容器
•0-9V变压器,额定400W或更高
•散热器
•连接器
•电线
•覆铜板/ Perfboard
•焊接设备
300W纯正弦波逆变电路框图
纯正弦波逆变器的完整电路图如下所示。
现在让我们来看看每个部分。
电源部分由基于N沟道MOSFET和LM7805稳压器的反极性保护以及一些滤波电容器组成。从电池的输入连接到电源输入,然后正极直接连接到开关和h桥。负极通过N沟道MOSFET连接,用于反极性保护。LM7805为EGS002模块产生所需的5V。
温度和风扇控制电路由一个10K的NTC温度测量和一个NPN晶体管驱动风扇。温度读数和风扇控制由EGS002模块本身完成。
接下来是h桥和EGS002的控制电路。h桥由四个IRF3205 mosfet组成。EGS002的控制线通过栅极电阻连接到mosfet。变压器连接到点TR1和TR2。
反馈电路由桥式整流器和分压器组成。可变电阻VR1通过调节反馈电压来调节输出电压。变压器的交流电压接在桥式整流器的输入端,降压电压接在EGS002模块的VFB引脚上。该模块将根据该反馈电压调整SPWM占空比,以保持输出电压稳定。
变压器在TR1和TR2点与h桥连接。在输出端,连接一个2.2uF 650V电容,过滤掉SPWM中的高频分量。这个过滤后的输出然后连接到负载和EGS002的反馈线。
纯正弦波逆变电路的构建与测试
您可以在perfboard中构建此项目,也可以使用页面底部链接中的文件制作PCB。包括用于碳粉转移方法的PDF文件和用于制造的Gerber文件。这是逆变器的PCB布局。
这是相同的PCV视图。
一旦你把电路与所有适当的连接,连接电池和打开开关。如果逆变器在几秒钟后关闭,EGS002上的LED闪烁三次,则说明输出电压未校准。将输出连接到TrueRMS万用表,调整可变电阻,直到输出电压设置正确。
一旦设定电压,逆变器将工作无任何错误。EGS002模块具有低电压截止功能,因此如果输入电压降至最低电压以下,逆变器将自动关闭。同样,该模块具有过流保护和过温保护。让我们来看看EGS002模块及其功能。
PCB及主要元件
这是我做的PCB,以及使用的元件。您可以看到组件的数量是最少的。输入是通过一个高规格的电线,以减少电压下降,由于导体的电阻。在输入端增加一个2200uf的槽电容。EGS002模块的5V是通过LM7805稳压器和滤波电容产生的。如前所述,交流反馈电路包括一个由四个FR207二极管组成的桥式二极管,一个由两个100kohm电阻和一个10kohm预设定组成的分压器和一个10uF值的滤波电容器。
这是由四个N沟道mosfet组成的h桥电路。您可以使用IRF3025或任何兼容的h桥电路。
下图显示了PCB的底部。底部只有一个分量。这是一个n沟道MOSFET用于反极性保护。电源走线用焊料加固,以更好地处理电流。所有其他走线都用焊料覆盖,以避免国产PCB走线氧化。
EGS002模块
EGS002是为单相正弦波逆变器设计的驱动板。采用ASIC EG8010作为控制芯片,IR2110S作为MOSFET驱动芯片。驱动板集电压、电流、温度保护、LED报警指示、风扇控制等功能于一体。我们可以使用跳线配置以下设置,输出频率(50/60Hz),软启动模式和死区时间。
这是EGS002模块的引脚描述表
跳线配置
如前所述,EGS002可以配置机载跳线。让我们来看看这些。下表显示了每个跳线的功能。
LED指示和错误代码:
EGS002模块可以通过板载LED给出错误代码。以下是错误代码及其含义。
正常:总是亮着灯
过流:闪烁2次,关闭2秒,持续循环
过压:闪3次,灭2秒,持续循环
欠压:闪烁4次,灭2秒,持续循环
过温:闪烁5次,熄灭2秒,持续循环
300W纯正弦波逆变器的工作原理
下图显示了纯正弦波逆变器的工作原理。GIF展示了逆变器的软启动。
这是逆变器输出的波形图。
您可以通过增加更多的mosfet和更换变压器来增加逆变器功率。构建这个项目所需的所有文件都可以在下面的GitHub repo中找到。
本文编译自circuitdigest