2400W正弦波逆变器浮出水面
【原创】2400W正弦波逆变器浮出水面！----更新完成
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这台2400W机，在月初就已完工，一直没有时间做全面测试，这几天，把它做了一次全面测试，现在写一些东西和朋友们分享。
一、SPWM驱动板部分：
这款2400W的SPWM驱动电路和以前我的1000W机的驱动电路是完全一样的，主芯片也是2285，所不同的是，这款2400W机的SPWM驱动板采用了贴片安装，所以PCB的面积大幅度缩小了，显得比较精致。此前，我用的都是直插式的，不敢用贴片的，自觉年纪大了，眼睛也花了，用贴片可能不现实了，后来，在朋友的鼓励下，试着用了贴片，当然我用的是比较大的1206封装，没有想到，用了贴片之后，才知道，贴片的好处真的很多，安装速度比直插式也慢不了多少，且更换元器件远比直插式方便。
这次的SPWM驱动板PCB一共打了二次样。第一次做完后，发现了一些问题，主要是还原出来的正弦波上面有干扰，更换了很多元件，如2285，门电路，光藕，快恢复管，等等，均没有效果，最后只得认为是PCB布线不妥的原因了，所以又重新设计了PCB，再次去打样，第二次打样来的PCB，经安装试验，正弦波波形比较完美了。
下图是第一个版本的SPWM驱动板，和原先直插式相比，小多了。
下面是第一个版本的SPWM驱动板还原出来的正弦波，上面有干扰。
下面是第二个版本的SPWM驱动板，变压器用了EFD贴片式，电容全部用了固态的。
下面是第二个版本的SPWM驱动板，还原出来的正弦波非常漂亮。
因为这次用了贴片式安装，所以产生了一个问题，板子装好后，要测试比较麻烦，贴片元件，示波器的探头勾不住，万用表的测试棒的鳄鱼夹也夹不住。为此，我花了二天时间，特意做了一块测试板，见下图：
这块测试板的用途是：把安装好的用贴片的SPWM驱动板插在这块测试板上，可以测量4路SPWM输出波形，可以测试保护电路的控制阀值；上面有一个脉冲发生电路，可以测试保护电路的控制灵敏度；上面还有一个简单的H桥，可能直观地看到驱动板还原正弦波的情况。只要在这块测试板上测试通过了，一般就可以放心用到逆变压器上了。
二、功率板部分
功率板实物照片见下图
其实这块功率板，从左到右，由三部分组成，即DC-DC驱动和辅助电源，前级升压，后级H桥。下面是一块长263MM宽160MM的铝质大散热板，这块散热有1.97公斤重，买来时花了90元。
上面有22个M3的螺丝孔，花了我半天时间攻出来的。
DC-DC驱动部分，和我的1000W（已公布电路）是一样的，和钟工的3000W也是差不多的。这次24V转12V的辅助电源，我没有用7812之类的三端稳压器，而是用了34063开关电源，实验证明比用三端要好N倍，功耗小，效率高，最好的一点，是抗干扰能力强，在大电流满功率输出时，12V上的干扰脉冲很小，而三端做不到这一点。下面是电路图：
前级升压部分，用了8个RU190N08，每一对功率管推动一个变压器，这样一共用了4个高频变压器，电路和钟工3000W的一样。每个变压器的参数见下图：
用多个变压器的优点是：1.可以不用大磁芯，降低机器高度；2.每个变压器的变比减小了，有利于减少漏感，减少尖峰电压；3.有利于提高负载特性。缺点是：变压器多了，制作比较麻烦。还有，用多个变压器有二个技术要点，一定要注意：1.每个变压器的绕制方式，绕制方向一定要一样，设计PCB时，还要注意每个变压器的同名端；2.初级是并联的，次级是串联的，所以，每个变压器次级的圈数=（设计输出电压/每圈伏数）/变压器的个数。下面是连接示意图：
后级：整流部分用了4个大电流快速二极管：RHRG30120，电流30A，耐压1200V，247封装，安装和散热比较方便；H桥部分用了4个FQL40N50大功率MOS管，263封装。连同前级的8个功率管，一共有16个管子，直接拧在散热板上，用矽胶片隔离绝缘。
三、测试情况：
这次可能是准备工作比较充分，设计时也比较小心，所以，运气很好，从安装完成到加载到2350W，居然没有烧一个管子，做了6次短路测试，也没有烧H桥，连保险丝也没有烧一个。下图是测试现场，本来，功率板上的24V输入，想用8根M4的铜柱，可是，一时买不到，只得用6平方的软线8根做电源输入了。
下面是几幅测试时拍的图片：
效率问题：
在1000W输出时，约为93.5%；
在2000W输出时，约为90.5%；
在2300W输出时，约为90%
过载保护电路截止功率，约为2350W。原先设计是在2420W截止，可能是元件的误差，变成2350W了，也不去改它了。
短路保护，用一根电线直接在交流输出端做短路试验，分别做空载，半载时的短路测试，保护电路反应迅速，工作情况良好，没有造成元件损坏，连保险丝也没有烧。
四，要改进的地方：
1.在满功率输出时，前级变压器的磁芯温度较高（线包不热），说明铁损很大，可能是我买的磁芯质量不好。散热板下面和变压器上面，最好装风扇强制散热。
2.后级功率管拧在散热板上的位置不好，太靠边了，长时间工作造成散热板边缘很热，中间不热，也就是散热板没有充分利用，这一改动，功率板的PCB也要改动。前级功率管不太热。
3.SPWM驱动板上的变压器，我这次用的是EFD15，可能太小了点，有点热，如果用EFD20可能会更好些。
4.前级的D极尖峰，在满功率时，有一路逼近80V，这对只有85V耐压的RU190N08来讲，有点风险，准备在D极反向并接75V左右的瞬态抑制二极管。
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