【DIY大赛】正激+60V/3000W推挽软开关正弦波逆变器制作调试过程

本人电子爱好者，一直以来对电子电路都有浓厚的兴趣，没有太理论基础，就是喜欢折腾。近期喜欢搞逆变器，看过一些前辈高手的帖子，学到了不少东西。做了一个还算比较满意的机器，现把制作过程分享一下。电路都是很常规的电路，都是参考的一些的前辈的，只是PCB布局花了比较多心思（自己不用会相关软件画原理图，只会用CAD画PCB的线框）。本人比较追求紧凑小巧的东西，所以我想做一个外形尽量小，效果也能达到要求机子。为了节约空间，外壳作为散热器，最后确定机子外壳尺寸200*150*68 PCB为160*130， 60V输入，3000W输出，由于体积小，散热是短板，长期满载工作温度稍高.以前做过硬开关，尖峰无法消除，始终觉得前级管子不安全，现在决定使用软开关消除流尖峰。

基本参数：

1.输入电压：52-75V

2.输出电压：220V 正弦波

3.输出功率：3000W 

4.空载电流：250MA

4.前级过、欠压，短路保护

5.后级冲击软压缩，过载和短路保护

主要元件：

前级：驱动SG3525+UCC27324 保护LM324+NE555，8只MOS管150V/7.2毫欧，双EE55变压器，初级并联，次级串联，推挽谐振软开关。

整流：4只R3060G2快恢复二极管 4只450V/330UF电容，大电容的储能有利于启动冲击性的负载，减轻前级MOS管负担，

后级：主控EG8010+驱动IR2113+保护LM393 单极性调制，

H桥：低频臂用MOS管 W45NM60 MOS管压降低，不易驱动，适合低频工作。高频臂用单管IGBT FGH60N60，有固定压降，但易驱动。  

滤波：双40铁硅铝磁环 电感2.5mh CBB4.7UF/630V

辅助电源：TOP225+EE19变压器  三路输出：15V+15V+8V 

组装完成的板

安装外壳后

用CAD画的PCB图

用CAD画的3D效果图

打样回来的PCB

焊接好贴片元件

埋铜堆锡

走电流的地方都加了铜线，尽量降低线路损耗

绕变压器，三明治方式绕制，初级6圈，次级19圈，双变压器初级并联，次级串联，总变压比：6：38

安装好前级元件

硬开关模式下通电测试正常，前级空载电流0.15A 功耗9.5W，可接受范围，MOS管DS波形比较理想

用两个1000W的热得快串联测试，功率大概为1300W，在硬开关下，MOS管DS波形已出现很高的尖峰，此时没任何吸收电路

DS尖峰已经超过150V，管子耐压是150V的，虽然此时没烧，但还是危在旦夕，所以必须用软开关方式，消除尖峰

由于PCB布局问题，谐振电容安装位置是串在两变压器之间的，应该效果是一样的。在变压器次级串入0.1欧的电阻，用作观察电流波形，

起初只串入电容，先加了0.33UF，电流波形是很窄的接近正弦波，DS尖峰是没有了，但顶部凹下去了，没有观察够一分钟，“嘭”的一声，前级滤波电容就爆掉了，

但此时波形依然还在，其他的都没坏，我又重新换了电容，临时焊在背面测试，重新通电，不够10秒，电容两个脚就烧红了，估计是电流波纹实在太大了，赶紧断电，加大谐振电容，通电发现在DS波形顶部没有那么凹了，电容脚不红了，但还是很烫，又加大谐振电容，谐振电容越大，电流波形周期越宽，并了4个0.33UF的时候，DS波形顶部比较平了，再继续加大谐振电容的话，尖峰又出现了，等于失去效果了。无论怎么调整电容值，电流正弦波波形始终向左歪，后来加上一个小电感，波形就正多了，但还是有点歪。经过调整频率和死区，使波形最理想。经试验，谐振后前级电容要承受非常大的电流波纹，需要采用高频低阻的电容，且容量要足够大，否则都会发热爆掉。

下面是带2500W时的电流波形，比较理想

下面带1300W时，DS波形，一点尖峰都没有了，效率还是比较高的，输入60.3*23.1=1392.93 输出373*3.67=1368.91 

1368.91/1392.93=98.2% 测量工具可能存在误差，实际可能没有那么高。调试过程中，前级MOS和整流管都是没装散热器的，工作了10分钟

MOS管只是微热，变压器有一点暖，整流管就比较烫了，最大的损耗就是整流管了

正面是带2500W的DS波形和变压器次级的电流波形，实际输入线压降有1V多，到逆变器端子的电压只有58.5V了

输入58.5*44.2＝2585.7 输出361*6.93＝2501.73 2501.73/2585.7＝96.7％ 

下图DS波形比较理想，电流波形毛刺变大，是因为没有差分探头，地线直接夹在一起引起干扰

调试完成前级，安装好谐振元件

绕好的铁硅铝磁环和共模电感

安装好全部元件

整机通电测试，正弦波出来了，整机空载电流0.22A，后级空载电流10MA左右，380A*10MA=3.8W，高频管空载有点微热，应该属正常现象

要做好外壳散热器，才能带载测试后级

雕刻加工铝外壳

加工好的铝板

安装

安装完成，有空再进行测试整性能