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小功率交流可调电源的DIY

       初次尝试DIY一个简单的小电路。最近调试电源时会用到调压器，体积比较大，准备DIY一个200W的交流可调电源，输入为AC220V市电，输出电压0-40V可调，输出电流最大5A。

       控制电路采用单片机来实现，主电路目前有两个初步方案：一、桥式整流（无功率因数校正）+H桥逆变输出；二、APFC+H桥逆变。

      方案一的简单容易实现，但输入功率因数低；方案二稍复杂一点，但还有具体的细节问题未考虑清楚，APFC电路结构的选择的问题。常见的BOOST升压电路实现有源功率因数校正，直流母线电压比较高，输出40V的交流源没必要这么高的母线电压，准备在方案一完成的基础上进行BUCK型功率因数校正电路，这样可以控制母线电压100V或者更低些既能满足设计的输出电压。没有做过BUCK型的功率因数校正电路，还望有经验的各位大神不吝赐教，帮忙把把关。

       方案一主电路简图如下：

      最终考虑输入两级滤波，增加继电器的控制，压敏电阻抑制浪涌等，母线电容数量容值需要仔细考虑，功率管的选型，驱动芯片的选型等，逐步细化。准备分成三个PCB，控制板单独一块，AC/DC一块，DC/AC一块应用方案二时只需要调整AC/DC电路板即可。

      

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电源网-天边
2
2021-03-23 13:20
  坐等更新
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qinzutaim
3
2021-03-24 08:15

都想到这份上了，加入频率1-1Khz可调

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电源DIY_无风无雨
LV.4
4
2021-03-27 11:06
@qinzutaim
都想到这份上了，加入频率1-1Khz可调[图片]
频率可调，这个可以有！
0
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电源DIY_无风无雨
LV.4
5
2021-03-27 14:40

    目前AC/DC部分稍作细化，预留了个数字采样接口J1，主要采集交流输出电压和直流母线电压，另外继电器的控制和电源线。再考虑输入端是否需要在增加个继电器，当输入电压过高时切断输入电源。

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qinzutaim
6
2021-03-27 15:35
@电源DIY_无风无雨
[图片]  目前AC/DC部分稍作细化，预留了个数字采样接口J1，主要采集交流输出电压和直流母线电压，另外继电器的控制和电源线。再考虑输入端是否需要在增加个继电器，当输入电压过高时切断输入电源。

为安全考虑，建议输入输出隔离。

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dy-nrX3Dmeb
LV.1
7
2021-03-31 11:28
基本都用桥式整流，方便
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占广
LV.3
8
2021-03-31 14:16
可以直接用正玄波逆变器后级做
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iszjt
LV.5
9
2021-04-01 12:35
在哪里调节输出电压？
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石工在线
LV.3
10
2021-04-01 14:58
@电源DIY_无风无雨
[图片]  目前AC/DC部分稍作细化，预留了个数字采样接口J1，主要采集交流输出电压和直流母线电压，另外继电器的控制和电源线。再考虑输入端是否需要在增加个继电器，当输入电压过高时切断输入电源。
接继电器还需要控制，直接在输入端接空开行不行？
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伽蓝听雨111
LV.1
11
2021-04-02 11:46
输入滤波是否会有压降，如何补偿
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占广
LV.3
12
2021-04-02 15:08
@iszjt
在哪里调节输出电压？
他这个图不全只有H桥部分，调压需要控制占空比
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王天库wx
LV.1
13
2021-04-02 22:58
@占广
他这个图不全只有H桥部分，调压需要控制占空比
安全考虑
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dy-5xLvgY86
LV.1
14
2021-04-04 22:05
@dy-nrX3Dmeb
基本都用桥式整流，方便
是的
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lihui710884923
LV.9
15
2021-04-14 11:22
@王天库wx
安全考虑
咱们控制板这块是采用PI方式调制？
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lkings
LV.6
16
2021-04-16 21:59
用移相全桥是不是容易做一点。
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鲁珀特
LV.4
17
2021-04-20 12:58

在实际使用中往往发现这样一个问题，当电压逐步变大时,电流在一开始就是最da时然后当电压达到最da的85%-90%后电流逐步减小，达不到zui大值，这是什么原因造成的。

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电源DIY_无风无雨
LV.4
18
2021-04-21 21:52
@iszjt
在哪里调节输出电压？

电压调节可以通过旋转电位器或者旋转编码器来实现，把不同的目标电压指令输入给MCU，然后由MCU来控制调节输出电压。

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电源DIY_无风无雨
LV.4
19
2021-04-21 21:54
@石工在线
接继电器还需要控制，直接在输入端接空开行不行？[图片]

输入加空开也可以，就是比较占地方。已经加了一个手动的开关，输入的继电器用的常闭结点，只是在输入电压过高或者输入电流超限时在控制输入继电器断开，防止损坏电路因此加入一点控制以便实现保护的目的。

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电源DIY_无风无雨
LV.4
20
2021-04-21 21:58
@伽蓝听雨111
输入滤波是否会有压降，如何补偿

个人认为输入滤波的压降很小，主要功率小，电流小，在线路阻抗上形成的压降基本可以忽略；AC/DC部分的输入整流桥上的二极管压降是功率损耗的一个主要器件，尤其在大功率时更为明显。

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电源DIY_无风无雨
LV.4
21
2021-04-21 22:01
@占广
他这个图不全只有H桥部分，调压需要控制占空比

控制板还没开始弄，先把主电路的画了一部分

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电源DIY_无风无雨
LV.4
22
2021-04-21 22:02
@lihui710884923
咱们控制板这块是采用PI方式调制？

软件控制基本是PID，可能最后调试至于PI参数就可以

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电源DIY_无风无雨
LV.4
23
2021-04-21 22:24

这是AC/DC部分的最终原理，输入增加了一个霍尔电流传感器，用于交流输入电流的检测通过输入电压、电流的采集可以在程序中计算输入端的有功功率、视在功率、功率因数等电网端的参数。

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唐先森
LV.2
24
2021-04-22 06:38
学习
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电源DIY_无风无雨
LV.4
25
2021-04-22 21:34

PCB画成上面样子，发出制板。

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电源DIY_无风无雨
LV.4
26
2021-04-22 21:43

      接下来第二部分DC/AC的主电路，先易后难，准备按非隔离的全桥拓扑＋LC滤波来实现交流输出。各位高手有哪些更好建议，感谢多多指点

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电源DIY_无风无雨
LV.4
27
2021-04-22 21:45
@dy-nrX3Dmeb
基本都用桥式整流，方便

是的 输入整流桥应用最为普遍 

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电源DIY_无风无雨
LV.4
28
2021-04-22 21:47
@占广
可以直接用正玄波逆变器后级做

嗯 后级DC/AC实际个逆变器的功能，试验用电压电流都比较小些

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liuxiaofei126
LV.6
29
2021-04-22 22:57

逆变这块，如何保证输出是正弦波？

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电源DIY_无风无雨
LV.4
30
2021-04-23 20:11
@liuxiaofei126
逆变这块，如何保证输出是正弦波？

两方面保证吧，一是硬件主电路对输出滤波电路的设计，另一方面是代码中电压环的计算，MCU按照标准正弦表来计算所需占空比，然后驱动MOS即可，当然输出滤波后的电压会被采集，进行电压环的控制。

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电源DIY_无风无雨
LV.4
31
2021-05-09 15:48

PCB制板回来了  下周争取焊接完成通个电。逆变部分原理基本确定下来，可以继续逆变部分的设计了。

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