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【原创】基于TDS2285芯片详细开发指南(完整电路图+实物)

 基于 TDS2285芯片详细开发指南—1200W正弦波逆变器示例

   前段时间老寿先生的1000W\600W正弦波逆变器相继公布,并且以极高的性能展示在大家的面前,在此再次感谢老寿先生的分享精神,以及对他在技术道路上不懈追求完美的态度表示敬佩!

   TDS2285正弦波逆变芯片一经推出,就受到市场的肯定,并在此对正在使用以及即将使用的企业和个人表示感谢,我们将一如既往的对客户提供优质的服务和产品!

   适逢电源网举行: 大有磁材杯--盛会,特在此以一个技术人员的角度,以TDS2285芯片为核心,打造一款正弦波1200W逆变机器,使大家对TDS2285芯片有更深入的了解。

 

   我们知道在许多逆变的场合中,都是低压DC直流电源要变成高压AC电源,所以中间是需要升压才能完成这一变化,我们此次讨论的依然是采用高频的方式来做逆变,采用高频的方式相对于工频方式来做有许多优点:高转换效率,极低的空载电流,重量轻,体积小等。也许有人会说工频的皮实,耐冲击,对于这一点我也非常认同,不过需要指出的是,高频的做的好,一点也不会输于工频的,这一点,已经通过我们公司的产品和TDS2285的出货情况得到了肯定。所以, 以下就让大家看看TDS2285芯片在该系统中表现吧!  

 

   DC-DC升压部分:

此次设计是采用DC24V输入,为了要保证输出AC220,在此环节中,DC-DC升压部分至少需要将DC24V升压到220VAC*1.414=DC311V,这样在311V  的基础上才能有稳定的AC220V出来,为了能达到这一目地,我们采用非常熟悉的推挽电路TOP来做该DC-DC变换,电路图如下:

 

该电路图中,GR,GL是两路推挽PWM信号,分别驱动由2RU190N08并联的大电流MOSFET。变压器采用EE55,二极管为RHRP1520,实际可以用RHRP860就可以了,我是正好没有860了,所以才用15120。设置输出的空载高压为380V,这样,变压器就可以用3+349T这样来绕制了,具体绕法请搜索论坛里的老帖,有很多都非常详细。

到此,有了DC380V了,还怕不能出来AC220吗?呵呵

下面开始讲DC-AC部分,在这部分,电路也是非常简单,请看下面的电路:

 

从上图可以看出,DC-AC部分由H桥电路构成,通过L1,L2C22滤波后得到纯正的正弦波,输出波形见下图:

 

 

 

LS2构成输出过流检测电路,由R22构成H桥短路保护电路,至此功率部分的电路(包括DC-DC,DC-AC)全部给出,大家看看,是不是非常简单啊,下面就看看控制这些功率元件正常运作的小信号电路吧,

  

可以点击放大看,卖个关子,对于这部分的运作情况,大家一定能看懂,如果有任何问题,请在下面提问,我和坛子里的各位高手将会一一解答,呵呵!

最后,我将怎么样调试TDS2285,以及其中遇到的一些小问题,做一些分析!

很多人拿到芯片之后就迫不及待的用万用板做一个基本的电路,事实证明这样是可行的,但是也能碰到各种各样的问题。如下:

1.       芯片通电后,第5脚上的LED闪烁,芯片68脚上无输出。这个问题是最容易出现,此时LED闪烁代表着芯片进入保护状态了,也就是故障报警模式,第9脚上接的蜂鸣器和该状态是同步的 LED的指示状态代表着不同的故障或者保护模式。根据规格书里面的描叙如下:

LED

   指示逆变器工作状态,当一直输出为5V时,LED常亮,逆变工作正常;当蓄电池                    

    电压输入出现过压或低压状态时,该指示灯每隔1秒闪动一次或者每隔1S闪烁3次。当输出交流过流或者短路时,指示灯每隔0.5秒闪动一次。过压保护出现时,LED每隔1S闪烁3次。欠压保护出现时,LED每隔1S闪烁1次。

由于LED脚和BEL(蜂鸣器)脚的报警状是同步的,所以规格书有下列描述:

BEL

    故障告警,该引脚上驱动一蜂鸣器,配合LED引脚上的状态,当蓄电池电压输入出

    现过压或低压状态时,该蜂鸣器随LED指示灯每隔1秒报警一次或者每隔1S报警3次。当输出交流过流或者短路时,该蜂鸣器随LED指示灯每隔0.5秒报警一次。过压保护出现时,蜂鸣器每隔1S报警3次。欠压保护出现时,蜂鸣器每隔1S报警1次。

 

对于这个问题,只要保持好第13引脚(VBAT)上的电压在0.9V-1.3V范围内,就可以保证低压和过压保护不起作用,芯片就不会进入过、欠压保护状态内。

对于12V电池输入只要分压电阻上100K,10K,过欠压范围就是10.5-14.5V,对于24V系统,只要分压电阻上100K,4.7K,过欠压范围就是22.5-29.5V,非常满足设计需要。

2.如果按照以上解决的办法,LED还是闪烁,那么可能是进入了短路保护状态,比如0.5S闪烁一次,请详细检查第11脚(SD)上的电压,如果电压低于2.5V,就会进入该保护状态,

在调试的情况下,可以断开外部电路,将该脚通过2.4K电阻直接接入5V上,需要注意的是:一旦TDS2285芯片运作过程中发生该保护,只有在给芯片断电后重新上电,芯片才能有输出SPWM,因为该保护是锁定的,不会自动重启!!!

3.电路完成后,空载运行一切正常,能输出220V正弦波,但是一带负载就发生保护,LED      0.5S闪烁一次。

发生该问题是由于短路保护设计的太灵敏,H桥上的MOSFET一般要留出4倍以上的电流容量,这样可以将短路保护的电流检测值放大一些,在此时需要仔细设置和多次调整,确保在大负载的冲击下,整机能可靠运行,并且不至于发生烧毁MOSFET等功率器件的情况。

4.调试TDS2285的时候,H桥上先不要通380V的高压,先用低压电源通电,比如通12V, 检查静态电流,如果超过1MA,那么就是有电路问题,需要详细检查的地方就是光耦驱动电路,和MOSFET是否有坏掉的,如果只要坏掉一个零件,那么需要将光耦,MOSFET,以及MOSFETG极电阻,不管好坏都要换掉,调试起来就不至于走弯路,因为很多情况下,你换掉了坏的零件,一通高压,另外的又莫名其妙的坏掉。

好了,先写到这里,还没有最终完善,后续会一步一步发出了,并且会公布机器在运作比如带空调这种超强冲击性负载实验的谍照。

在此要感谢Admin,是他这么看的起不才的我,一直鼓励着我发一发参赛帖子,我才厚着脸皮写了这个东西,由于我没有详细写出信号控制部分的原理,那是我希望看帖XDJM和对正弦波逆变有强烈爱好的---  来共同参与讨论,这样,将可以使每一个看到该贴的人,都能身临其境,有感而发!衷心的希望各位高手和大师对我们提出正确的意见和指点,我们将持续不断的改进!--------BY Lizlk

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2010-07-09 11:59

实物图片出来了,呵呵,请看下面。论坛贴图还是非常缓慢,区区300-400照片,IE拖的和蜗牛无异!

  

  

 

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2010-07-09 11:59

占位!

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shayu1000
LV.8
4
2010-07-09 13:43
板凳都没有了,期待中,张工做多几片PCB,我想练手艺。
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paloalto
LV.6
5
2010-07-09 15:48
可以上传附件,没问题。可能是网速原因,上传附件的按钮没有显示出来。


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huamg
LV.7
6
2010-07-09 20:11
为张工鼓掌!
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2010-07-09 23:47
@huamg
为张工鼓掌!
顶张工
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2010-07-10 09:58

强帖!还是拥有芯片级核心技术的强贴!

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2010-07-10 12:37
@lizlk
实物图片出来了,呵呵,请看下面。论坛贴图还是非常缓慢,区区300-400照片,IE拖的和蜗牛无异![图片] [图片]  [图片] [图片] 
师傅发强贴了,顶一下!这个PCB好象是重新设计的,是不是,以前不是这样的。
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2010-07-10 15:58
标记¥¥¥¥
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正弦芯
LV.8
11
2010-07-10 16:43
@lizlk
实物图片出来了,呵呵,请看下面。论坛贴图还是非常缓慢,区区300-400照片,IE拖的和蜗牛无异![图片] [图片]  [图片] [图片] 
赞一个!漂亮!
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2010-07-12 08:17
@正弦芯
赞一个!漂亮!

谢谢2位,这个PCB是新搞的,用来做这个非常合适,时间有点急跳线有点多,单面做的。呵呵。

王工,老寿先生啊,你们的强帖什么时候发呢,我都可等着呢!

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常峰
LV.5
13
2010-07-12 21:12
@宛东骄子
标记¥¥¥¥
向楼主学习!要是可以提供PCB文件那就好了!
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guog
LV.4
14
2010-07-13 00:57
你这个全桥逆变驱动是共电源的?浮地?厉害。什么原理没看懂,高手指点指点?
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2010-07-13 09:08

强帖必须顶啊!~~~

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gcl520440
LV.3
16
2010-07-13 09:40
楼主,我看你的原理图逆变部分的电流采样是用的是0.1R/5W的电阻采样,但是PCB板上却用的是电流互感器。
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2010-07-13 10:09
@guog
你这个全桥逆变驱动是共电源的?浮地?厉害。什么原理没看懂,高手指点指点?
是用的单电源供电,用的自举驱动,也就是你说的浮地,区区1200W,没有问题的。
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2010-07-13 10:29
@gcl520440
楼主,我看你的原理图逆变部分的电流采样是用的是0.1R/5W的电阻采样,但是PCB板上却用的是电流互感器。
请仔细看原理图,电阻,电流互感器都有,没有出入。
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Kira
LV.6
19
2010-07-13 10:47
@gcl520440
楼主,我看你的原理图逆变部分的电流采样是用的是0.1R/5W的电阻采样,但是PCB板上却用的是电流互感器。

一个是直流过流 一个是交流过流

 

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2010-07-13 14:17
@lizlk
是用的单电源供电,用的自举驱动,也就是你说的浮地,区区1200W,没有问题的。
师傅,你这个1200W主变用的是EE65还是55?
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zgq668791
LV.2
21
2010-07-13 15:43
@lizlk
实物图片出来了,呵呵,请看下面。论坛贴图还是非常缓慢,区区300-400照片,IE拖的和蜗牛无异![图片] [图片]  [图片] [图片] 

楼主,您这个帖子太好了,我想请教一下您的EE55的磁芯气隙留了几个毫米?您这个PCB板的尺寸有多大?

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2010-07-13 16:05
@lizlk
实物图片出来了,呵呵,请看下面。论坛贴图还是非常缓慢,区区300-400照片,IE拖的和蜗牛无异![图片] [图片]  [图片] [图片] 

好贴 呵呵

刚接触逆变,多学习点东西啊。

不知道这个IC要多少钱?

10KW左右的逆变能用这个IC么》??

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2010-07-13 16:36
@萧山老寿
师傅,你这个1200W主变用的是EE65还是55?
这个主变是EE55的。初级用的铜带0.3*30绕的。
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2010-07-13 20:26
@lizlk
这个主变是EE55的。初级用的铜带0.3*30绕的。

应该是4T+4T吧?

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zhangwenjun
LV.6
25
2010-07-14 00:06
@lizlk
实物图片出来了,呵呵,请看下面。论坛贴图还是非常缓慢,区区300-400照片,IE拖的和蜗牛无异![图片] [图片]  [图片] [图片] 
希望联糸  zhangwenjun587@sina.com   张工
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2010-07-14 08:09
@xzszrs
应该是4T+4T吧?
用的是3+3。
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2010-07-14 08:11
@zgq668791
楼主,您这个帖子太好了,我想请教一下您的EE55的磁芯气隙留了几个毫米?您这个PCB板的尺寸有多大?
EE55没有有一点气隙,PCB大板子尺寸是120*240mm
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2010-07-14 08:12
@windertakers
好贴呵呵刚接触逆变,多学习点东西啊。不知道这个IC要多少钱?10KW左右的逆变能用这个IC么》??
芯片批量价格才10多块,功率和芯片没有什么多大关系!
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2010-07-14 08:13
@zhangwenjun
希望联糸 zhangwenjun587@sina.com  张工

我的QQ:497988587

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zgq668791
LV.2
30
2010-07-15 08:11
@lizlk
EE55没有有一点气隙,PCB大板子尺寸是120*240mm
楼主,您方便提供一下PCB板图吗?我想打样几块板子实践实践。我的邮箱是:zhanggaoquan@126.com
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gcl520440
LV.3
31
2010-07-15 09:08
@lizlk
请仔细看原理图,电阻,电流互感器都有,没有出入。
对不起,是我搞错了,请问你的采样电阻,是用金属氧化膜电阻吗?
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