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用后羿半导体80V大电流系列MOS管做前级制作的24V5000W纯正弦波逆变器

本逆变器基本配置如下:

 

1.前级功率管:用的是后羿半导体80V大电流系列MOS管,电流等级有140A(HY3408),170A(HY3708),200A(HY4008),现在上机测试的是的HY3708*16,参数为80V170A,内阻为3.8MR(typ).4.5MR(max);

2.前级驱动IC:SG3525+MIC4452

3.变压器:一共4个,每个设计功率1250W,磁芯为PQ50。初级28*0.3mm铜皮3T+3T,次级28*0.15mm铜皮12T。

4.高压整流管:RHRG7560*4;

5.后级功率管:80N60,一共8只IGBT;

6.后级驱动的主芯片:EG8010+IR2110;

7.推挽软开关电路和硬开关电路对比。

这里说明下的是,EG8010用了非官方的接法,已经做到每路驱动都是10MS工作在50HZ方波,10MS工作在SPWM高频载波,这样的好处是可以消除过零点的振荡,还可以做到4路功率管发热和寿命均等。我这种接法的优点是已经不需要另外用4081做死区,死区时间还是由EG8010设置。

先上个板子的图片吧,以后再详细介绍:

 

 

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2014-03-31 11:31

前级分别带1-4KW的MOS管的漏极波形:

1KW:

 

2KW:

3KW:

4KW:

 

由于电源的限制只测到4KW.

 

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2014-03-31 11:40
@xzszrs
前级分别带1-4KW的MOS管的漏极波形:1KW:[图片] 2KW:[图片]3KW:[图片]4KW: [图片]由于电源的限制只测到4KW. 

后级带在1-4KW的实拍图片:

 

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2014-03-31 11:43
@xzszrs
后级带在1-4KW的实拍图片:[图片][图片][图片][图片] 

发个带载4000W的输出波形:可以看出因为8010改进了接法,就算滤波电感不大,过零点的振荡也已经基本消除:

 

 

 

 

 

 

 

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2014-03-31 12:02
@xzszrs
后级带在1-4KW的实拍图片:[图片][图片][图片][图片] 

短路保护:本机短路保护为不关死的打嗝方式,周期为几百MS短路解除后会自动恢复.

下面是短路时取样电阻(0.025R)上的波形:

 

母线取样电阻为0.025R,从短路波形上可以看出短路电流才1.5V/0.025R=60A,我试了就是4个80N60都很可靠,何况是8只,短路功率为400V*60A=24KW.

本机空载电流约为1.1A:

 

短路后由于前后级处于间隙工作状态,短路时24V输入电流不到0.1A:

 

1
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2014-03-31 13:41
@xzszrs
短路保护:本机短路保护为不关死的打嗝方式,周期为几百MS短路解除后会自动恢复.下面是短路时取样电阻(0.025R)上的波形:[图片] 母线取样电阻为0.025R,从短路波形上可以看出短路电流才1.5V/0.025R=60A,我试了就是4个80N60都很可靠,何况是8只,短路功率为400V*60A=24KW.本机空载电流约为1.1A:[图片] 短路后由于前后级处于间隙工作状态,短路时24V输入电流不到0.1A:[图片] 
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2014-03-31 13:51
@风和日丽
[图片][图片][图片]

支持国货!

希望后羿学习、超越国际一线品牌,为半导体民族企业树立新的标杆。

2
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szzx123
LV.1
8
2014-03-31 13:59
@xzszrs
短路保护:本机短路保护为不关死的打嗝方式,周期为几百MS短路解除后会自动恢复.下面是短路时取样电阻(0.025R)上的波形:[图片] 母线取样电阻为0.025R,从短路波形上可以看出短路电流才1.5V/0.025R=60A,我试了就是4个80N60都很可靠,何况是8只,短路功率为400V*60A=24KW.本机空载电流约为1.1A:[图片] 短路后由于前后级处于间隙工作状态,短路时24V输入电流不到0.1A:[图片] 
学习啦!
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FBMlym
LV.1
9
2014-03-31 14:12
@szzx123
[图片][图片][图片]学习啦!
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2014-03-31 15:59
@FBMlym
[图片][图片][图片]
顶!   后羿产品经得起锤炼
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2014-03-31 16:22
@xzszrs
短路保护:本机短路保护为不关死的打嗝方式,周期为几百MS短路解除后会自动恢复.下面是短路时取样电阻(0.025R)上的波形:[图片] 母线取样电阻为0.025R,从短路波形上可以看出短路电流才1.5V/0.025R=60A,我试了就是4个80N60都很可靠,何况是8只,短路功率为400V*60A=24KW.本机空载电流约为1.1A:[图片] 短路后由于前后级处于间隙工作状态,短路时24V输入电流不到0.1A:[图片] 

EG8010改进接法后的后级IGBT管的驱动波形:

下管:

上管:

 

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1688clover
LV.1
12
2014-03-31 16:53
@龙本逍遥
支持国货!希望后羿学习、超越国际一线品牌,为半导体民族企业树立新的标杆。
学习啦
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jiejike
LV.4
13
2014-03-31 16:59
@xzszrs
EG8010改进接法后的后级IGBT管的驱动波形:下管:[图片]上管:[图片] 
做的好,菜鸟看不懂
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IGBT2010
LV.8
14
2014-03-31 18:59
又是牛机一只!!
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haizhiyin
LV.4
15
2014-03-31 21:34
@xzszrs
EG8010改进接法后的后级IGBT管的驱动波形:下管:[图片]上管:[图片] 
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35956911
LV.8
16
2014-03-31 23:16
@xzszrs
短路保护:本机短路保护为不关死的打嗝方式,周期为几百MS短路解除后会自动恢复.下面是短路时取样电阻(0.025R)上的波形:[图片] 母线取样电阻为0.025R,从短路波形上可以看出短路电流才1.5V/0.025R=60A,我试了就是4个80N60都很可靠,何况是8只,短路功率为400V*60A=24KW.本机空载电流约为1.1A:[图片] 短路后由于前后级处于间隙工作状态,短路时24V输入电流不到0.1A:[图片] 
等管子送!我申请20个
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jianguo5668
LV.5
17
2014-04-01 07:03
学习啦!
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2014-04-01 07:12
@IGBT2010
又是牛机一只!!
空耗大了点!
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hnzkwz
LV.7
19
2014-04-01 08:19
@jianguo5668
[图片][图片][图片]学习啦![图片]
前级频率33K,看来磁芯用的是好料~
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2014-04-01 09:46
@hnzkwz
前级频率33K,看来磁芯用的是好料~
呵呵,一般的PC40的磁芯,本来打算叫变压器厂做TDKPC40的,无奈奸商买不到,用的二手磁芯,但是测试还行就算了。
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2014-04-01 09:49
@魔幻电器
空耗大了点!
本机前级在24V时完全处于全占空比开环状态,所以空载稍大。4个变压器的空载损耗就1A了(全占空比直接初级不接次级),如果调成浅闭环或把输入电压调高,空载会在0.5A以下。
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laijinsong
LV.6
22
2014-04-01 14:31
@xzszrs
本机前级在24V时完全处于全占空比开环状态,所以空载稍大。4个变压器的空载损耗就1A了(全占空比直接初级不接次级),如果调成浅闭环或把输入电压调高,空载会在0.5A以下。
钟工 24V输入这么大电流 你用什么东西供电的呀 好牛哦 你的供电
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2014-04-01 14:47
@laijinsong
钟工24V输入这么大电流你用什么东西供电的呀好牛哦你的供电
0-50V200A电源供电哈。
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2014-04-01 14:55
@xzszrs
呵呵,一般的PC40的磁芯,本来打算叫变压器厂做TDKPC40的,无奈奸商买不到,用的二手磁芯,但是测试还行就算了。

现在该是测试效率的时候了,我们来一个软开关和硬开关的效率大比拼,先补发一下软开关下MOS管漏极的波形,下面分别是软开关下1-4KW的波形:

 

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2014-04-01 15:05
@xzszrs
现在该是测试效率的时候了,我们来一个软开关和硬开关的效率大比拼,先补发一下软开关下MOS管漏极的波形,下面分别是软开关下1-4KW的波形:[图片][图片][图片][图片] 

可以看出软开关的波形在不同负载下都是干净漂亮没有尖峰,下面是软开关状态下效率实测图片:

 

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2014-04-01 15:08
@xzszrs
可以看出软开关的波形在不同负载下都是干净漂亮没有尖峰,下面是软开关状态下效率实测图片:[图片][图片][图片][图片] 

下面是硬开关效率实测图片:

 

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2014-04-01 15:11
@xzszrs
下面是硬开关效率实测图片:[图片][图片][图片][图片] 
效率计算结果:

 

 

 

可以看出软开关在效率上还是有着先天的优势,特别是在重载下。

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2014-04-01 19:23
@xzszrs
效率计算结果:[图片]   可以看出软开关在效率上还是有着先天的优势,特别是在重载下。

钟工你的载频还是23.4K么?可以用19.5K,效率可以再高一点,对波形影响不大。

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2014-04-01 19:26
@神舟八号
钟工你的载频还是23.4K么?可以用19.5K,效率可以再高一点,对波形影响不大。

是的,还是默认的载波。

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2014-04-01 19:26
@xzszrs
EG8010改进接法后的后级IGBT管的驱动波形:下管:[图片]上管:[图片] 
钟工的载频是11.7K么?我用官方接法,11.7K时波形很糟糕,还有噪音,但是效率可以提高约1%
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2014-04-01 21:22
@神舟八号
钟工的载频是11.7K么?我用官方接法,11.7K时波形很糟糕,还有噪音,但是效率可以提高约1%

不是,23.4K

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