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48V5KW 单相光伏并网逆变器的硬件原理图设计以及 PCB 的 layout

48V5KW 单相光伏并网逆变器的硬件设计,主要介绍原理图以及 PCB 的 layout,欢迎大家批评指正!用来和大家分享一下, 里面有很多有价路,也有很多我没有明白的地方,迎大家来讨论

首先上总的原理图框架:从整个逆变器的原理框图来看,分为一下八个模块:

1.CPU模块,CPU里面除了dsPIC30F3011最下系统外,还包括风扇控制,继电器控制,还有485通讯部分;

2.功率mosfet模块,像驱动电路以及PWM故障检测都放在了功率mosfet里面;

3.电流采样及过流保护模块;

4.直流与输出电压采样模块;

5.电网电压及锁相模块;

6.备用AD模块;

7.驱动电源模块;

8.系统整体的辅助电源模块!

Layout好的PCB图:

Top Layer

Bottom Layer

Layout注意爬电距离和电流密度即可,前者相应的增加各布线间的线间距离,如果遇见器件之间距离无法扩大,可在机械层开槽,嘉立创要求至少0.8mm;后者相应增加各走线的铜箔宽度。

Bottom Solder

     由于48V5kW计算出的电流约是104A,整机输出功率最大时有104A的电流,3mosfet并联,没路分得的电流34.6A,留点裕量,要过40A电流,所以要在底层阻焊层开窗。

      开窗:有助于增加铜皮的散热能力,能提高载流能力。

       当然这个PCB也有很多的不足的地方,一位前辈的评价:

1.板子不建议做双层板,成本节省不了多少;

2.Mosfet驱动电路离得太远,并且信号回路很差;

3.接地孔周围有走线,器件,不符合安规,过不了耐压测试,接earth网络的螺丝孔,其余所有信号及器件应避让6mm以上。

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2017-08-13 18:57




    


      电力电子技术:PSCAD/MATLABsimulink/Saber/PSPICE/PSIM软件仿真+硬件实物DSP+(TI)TMS320F2812,F28335,F28377,(Microship)dsPIC30F3011,FPGA,ARM,STM32F334。光伏并网逆变器(PV建模,MPPT,并网控制,LCL滤波,孤岛效应),光伏离网,光伏储能,风电变流器(双馈、直驱),双向变流器PCS,新能源汽车,充电桩,车载电源,数字电源,双向DCDC(LLC,移相全桥,DAB),储能(锂电池、超级电容),低电压穿越(LVRT),高电压穿越,虚拟同步发电机,多智能体,电解水,燃料电池,能量管理系统(直流微网、交流微网)以及APF,SVG ,DVR,UPQC等谐波治理和无功补偿装置等。

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2017-08-13 19:03

我了解的光伏并网逆变器大概有这个几种结构:

     根据有无隔离变压器,分为隔离型和非隔离型,隔离型中根据变压器的频率又可以分为高频拓扑和低频拓扑,如下图所示:图(a)推挽+不控整流+全桥逆变;图(b)全桥逆变+工频升压变压器;图(cBOOST+全桥逆变,还有在此基础上的,两路BOOST进行MPPT控制+H5/H6桥。哈哈纯属个人理解,如有不对,请指正

     下图摘自——太阳能光伏并网发电及其逆变控制_张兴 

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2017-08-14 16:25
@清风慕竹21
我了解的光伏并网逆变器大概有这个几种结构:   根据有无隔离变压器,分为隔离型和非隔离型,隔离型中根据变压器的频率又可以分为高频拓扑和低频拓扑,如下图所示:图(a)推挽+不控整流+全桥逆变;图(b)全桥逆变+工频升压变压器;图(c)BOOST+全桥逆变,还有在此基础上的,两路BOOST进行MPPT控制+H5/H6桥。哈哈纯属个人理解,如有不对,请指正!    下图摘自——太阳能光伏并网发电及其逆变控制_张兴 [图片]
跟帖学习。没有另外做控制的小板吗?都放在一块大板上啦?
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154600
LV.9
5
2017-08-14 18:36
@心如刀割
跟帖学习。没有另外做控制的小板吗?都放在一块大板上啦?
学习。
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2017-08-14 21:39
@心如刀割
跟帖学习。没有另外做控制的小板吗?都放在一块大板上啦?
对,直接做在一块大板上的
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greenbug
LV.4
7
2017-08-15 13:49
@清风慕竹21
对,直接做在一块大板上的[图片]
电容数量好像太少了,有仔细算过吗?这mos 是并联吗?有仔细考虑均流吗?
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2017-08-16 08:16
学习来了!!
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2017-08-19 15:58
@greenbug
电容数量好像太少了,有仔细算过吗?这mos是并联吗?有仔细考虑均流吗?
直流侧电容是采用的两颗100V/4700uF的电容并联,这是mosfet并联呢,大神提出的两个问题都没有仔细算过,求教,可以解答一下么,特别是均流的问题!可以留个联系方式探讨一下么
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tianyao9393
LV.5
10
2017-08-24 16:23
说一千遍,不如做一遍,楼主求实物观摩
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2017-08-25 17:28
大师,我是做开关电源的,有意向了解下逆变,想自己买点IC试着做学习下。方便给个QQ或者微信不,向您请教请教!!
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damonzhang
LV.1
12
2017-11-10 13:50
@清风慕竹21
我了解的光伏并网逆变器大概有这个几种结构:   根据有无隔离变压器,分为隔离型和非隔离型,隔离型中根据变压器的频率又可以分为高频拓扑和低频拓扑,如下图所示:图(a)推挽+不控整流+全桥逆变;图(b)全桥逆变+工频升压变压器;图(c)BOOST+全桥逆变,还有在此基础上的,两路BOOST进行MPPT控制+H5/H6桥。哈哈纯属个人理解,如有不对,请指正!    下图摘自——太阳能光伏并网发电及其逆变控制_张兴 [图片]
逆变器选用哪种拓扑结构有什么说法吗?比如说多少功率段的用boost升压
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fangzhitao
LV.1
13
2018-01-31 11:39
想转行到并网逆变行业,Mark一下
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ruohan
LV.9
14
2018-02-08 16:34
@fangzhitao
想转行到并网逆变行业,Mark一下
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mtk1625
LV.1
15
2018-03-01 10:54
请教一下,单片机工作供电的电源,是从光伏板转换来的,还是从市电供电?谢谢  我是菜鸟
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2018-06-02 10:25
@mtk1625
请教一下,单片机工作供电的电源,是从光伏板转换来的,还是从市电供电?谢谢 我是菜鸟
一般是从直流母线取电
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2018-06-02 10:30
@damonzhang
逆变器选用哪种拓扑结构有什么说法吗?比如说多少功率段的用boost升压
我知道的组串式并网逆变器都是要加BOOST的,700W-100KW
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2018-06-03 10:01
@清风慕竹21
直流侧电容是采用的两颗100V/4700uF的电容并联,这是mosfet并联呢,大神提出的两个问题都没有仔细算过,求教,可以解答一下么,特别是均流的问题!可以留个联系方式探讨一下么[图片]
您好,请问直流侧的电容容值您是如何计算,又如何选取的呢?
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jonefang
LV.1
19
2018-09-14 09:49
你好,能分享一下原理图 PCB吗?  万分感谢! 想自制逆变器
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