本作品的逆变器前级拓扑采用推挽准谐振软开关模式。
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推挽准谐振拓扑电路 ,在电源网上,老寿、钟工、张工等前辈,在前几年就有发贴做过实验,本设计的电路设计基本上是参考他们之前成功的经验。但在他们经验的基础上,结构、用料上来了个全新的原创设计,体积做得很小,并且可以支持量产的方案。
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主要特点:
准谐振推挽软开关DCDC升压;
效率比传统的逆变器高很多;
前级不用铝散热器,采用嵌铜条的方式,将整块PCB当作一个大散热片;
整机体积仅是传统逆变器的三分之一。
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整机图:推挽准谐振电路在右边部份,MOS管采用DFN56封装的,贴在背面PCB板上。
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满载时的照片:输出1043w,小风扇对着吹的,铜条上的温度大概是60度左右 。不好意思 ,这张照片拍得太丑了。
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测效率的照片:整机效率95.342%
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整机原理图:
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推挽准谐振驱动板原理图:
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推挽准谐振软开关波形:从上到下是,MOS管G极波形、MOS管D极电流、MOS管DS电压。看到没,电流峰值接近200A了,而MOS管开启与关断时,电流都为零,漂亮的ZCS软开关波形。
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背面MOS管焊好,在铜条的中间,共6个DFN56封装,200A的电流,就从这6个管子中经过的。
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再看正面的照片:
因为输入是直流的,对于输入电容来说,容量不需要太大,只要求ESR尽量小。输入滤波电容整排贴在两铜条(正负极)中间,滤波效果应该最好了。前级没有电解电容的,也算一个原创的创新设计。
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再看装上变压器的照片:铜条的厚度跟变压器的绕组高度匹配好了的,这样,变压器装上后,连接部份不需要焊锡,直接打螺丝,螺丝直接穿过PCB,再跟背面的铜条拧住,这个设计,在开始时,可费了不少心思来让正反面的正负极性刚好一样。
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变压器,也完全全新原创设计:
下图是变压器所用的材料:
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绕组制作好的照片:
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绕组嵌入变压器磁芯中:
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将两片磁芯合上,就成了一个完整的变压器:此变压器在功率1000w,可长时间工作。
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此设计是一个完整的1000w正弦波逆变器,但后级部份不属于本次DIY参赛要求范围之内,就不作介绍,有需要的,可再开贴展示。