【设计大赛】张工1500W逆变装机全过程及完美带载测试

参赛类型：逆变电源

        这次很荣幸得到了张工的1500W空板，早就听说这板子很强悍，于是迫不及待地想测试下性能，便停下了手中正在设计的3000W逆变，把整个装机过程发来共同学习一下，也便于一些装机的朋友一个参考。废话不多少，先来张整机图片吧！这是论坛一直以来的习惯。呵呵！

下面是张工送的PCB空板，很漂亮，过孔的单面板就是不一样，比单面的漂亮多了！

          张工很周到，想到我一些装机特殊的零件难买到，还另送了1个电流互感器和一个电压互感器，真是感谢万分！

第2天把零件列好了清单，把板子上没有的零件都买回来了。

先从小板开始装机，把容易啃的先啃了！

       因为有2块小板，所以一个装了电压互感器，另一个装电阻。

下面是背面图。

      装好了小板当然要测试了，通上12V电瓶电，因为没有H桥的功率管，板子是保护的，只要零件没装错，基本没有问题，不过我在装板子时犯了几个脑残的错误，把12V稳压管装反了，10K五环电阻装成了120R的，大家一定要注意哦，别弄错阻值了，装板还有一点大家一定要注意下，调整死区的470P电容一定要测量过，不然有苦头吃的，我手头上的470P电容值就从40P到1NF不等。装好板一定要检查无误再通电，因为板子走线有些地方比较细，一点差错都会烧掉走线。

下面是功率板，这个板子大家装的时候要从小零件开始装起，这样效率比较高。而且便于检查更换零件。

       装这板的时候大家不要把3525的软启动电容装小了，原来我装1UF，结果因为启动时间过快，324的电源比较电压来不及稳定，开机电压过低保护。换上22UF后正常。装功率管的时候最好配对下，一来是保证管子的完好性，拆零件也是很头痛的事。2来是为了推免的左右平衡性。因为我装的是4对3025，所以图腾管使用的是SS8050和SS8550，这个管子比单个S的电流稍大。还有就是大家装105/400V的电容时不要搞630V的，板子空间不够，也是很头痛的。

        上图的电感是我2000W机上的，有点偏大，90的磁通量直径47MM的铁硅铝，1.3的漆包线104砸，2.2MH了，或许很多人会问，电感怎么绕才好看，其实很简单，在不拉掉漆的前提下要用足力气，我绕的时候手脚一起上。

      下面就是变压器了，这是我最头痛的时，首先要设计好线径的大小，看到论坛很多人也会问变压器到底绕多少砸好呢？这里顺便说下。在变压器能满足的情况下，匝数越多，空载电流越小，功率做得小。匝数少，功率做得大。我还是喜欢匝数少的，我这板是按照张工的2T+2T+64T来绕制的，因为没有铜带，使用漆包线绕制初级比较考验耐性和技术，初级使用0.7的漆包线36根并饶，次级2根0.8的。初级达到了13.9个平方，次级1个平方。这个料下得很足了，这是为了保证变压器的温升。

绕制不再过多讲解，张工的帖子里面已经讲得很详细了，这里只来点照片。

先高压次级2层共32T

再一层绝缘胶带

再来一层绝缘纸。

       现在绕初级，36根并联对于很多朋友来说是做不到的，这里就要先对漆包线处理下，我的方法是把36根的头尾焊在一起，长度要刚好合适，用2根6平方的裸铜锤瘪套上热缩管引出，对焊点打磨下，节约空间，否则整个EE55是很难绕下去这么大堆线的。2初级分2层并饶，中间用绝缘纸隔开。绕制过程要拉得很紧才行，这里我使用台钳来压。

          现在已经把最难的搞定了，后面的就简单了，绕完剩下的32T，包上绝缘胶带再绕4T辅助电源，包上绝缘胶带检查绝缘强度没问题后，侵漆烤干就OK了，我这里用电吹风来烤半小时，因为我的吹风温度很高，功率2000W，足够使绝缘漆风干了。

最后来张变压器的照片，漂亮吧！

         由于考虑到变压器的引脚不是铜脚，所以在变压器的2个初级上加焊一根6平方的铜线套上接线端子来拧在散热器上，正极也有一根，这样就减轻了PCB的上锡量和引脚的负担。

       最后装散热器，这个地方很多朋友喜欢买散件或者买空PCB的要注意了，如果自己没有适合的，在向论坛买PCB空板时顺便把散热器一起买回来，我想尽办法，逛了整个电子市场才凑齐整机的散热片。

        现在终于到了试机阶段，后级还未装散热器，只要电路没问题，空载基本没事，所以暂时先搁置。

        通电开机前还要做点准备工作，检查无误后，先拿下高压保险，单独测试前级，这点很重要，也是我炸管的经验，这里很惭愧，我自从玩逆变以来炸的管子钱不下300块，有条件的朋友最好高压部分用2手电流小的管来试机。这个便宜，但是前提，别买水货哦。

前级空载300MA，高压母线375V，继续通电1分钟，变压器和散热器都没有温度，再给高压挂2个串联的灯泡测试效率，

前级95%，这里的效率是我调试过后得到的，最先试机效率是90%。这下前级没问题了，可以搞后级了。

    不要太心急哦，还得慢慢来，不装保险，给H桥部分挂一12V电压，并且要串一12V灯泡和一个电流表，这个灯泡的功率越小越好，我选择的是0.2W的灯珠，给H桥的驱动上电，灯泡不亮，电流表检测不到电流，输出交流8点几V，很顺利，呵呵。心里已经很迫切了，上高压，呵呵。

    ====，还不能急，先给高压电容放电，这里朋友们要注意了，千万不用钳子或者电线之类的直接短路，很恐怖的，我在给330UF450V电容放电时吓到了，比鞭炮还响，钳子都炸黑了，而且直接短路容易造成很多不良因素，其中包括自身安全和H桥。

    接下来还是不装保险，接一灯泡，要做到万事小心，炸管很心疼的，就连高手都不能保证不炸管，何况我们是新手呢！   灯泡不亮，电流1MA以下，输出110V。这里大家用张工1.0版的朋友要注意了，在小板插槽下的220V电压反馈端有一脚走线错了个槽，需要引线过来，最后调整电压反馈到220V。

   最后测试，空载350MA，带200W负载效率93%，输出电压在5V之间波动，负载为一个40W灯泡和一个175W手电钻，启动很顺利，和市电相比没有丝毫怠慢。变压器，前级功率管，未装散热器的H桥上的4个MOS都冰冷，说明下，前级是4对IRF3205，H桥是4只IFRP460A，保险管1A，整流桥RHRP8120。

   最后来几张今天的机器照片。

H桥已经装上了散热器，电感套上了50MM的热缩管外套，热敏电阻用2个常温20KNTC并联，一个装在前级，一个装载后级散热器上。

      最后测试了整机的工作情况，这也是大家所期待的。

下面来几张负载的照片。

自制500W功放，主变是500W环牛变压器。左右声道120W+120W

大电瓶，公司300KW发电机组上的。

负载照片

      为了考验整机的性能，同时启动的负载有：功放，680W磨光机，175W手电钻，240W台钻，250W打磨机，实际消耗功率500W，由于插座接口不够，暂时只同时开机测试了这几个的工作情况，输出电压220V左右波动不到10V，启动情况稍微怠慢一点，就是启动瞬间电压跌至190V，1秒后恢复。可以说是完美了。启动后转速和市电一样，而且我的功放喇叭没有发出任何干扰之类的声音。

       由于手头没有大电流表测量，暂时还不知道500W效率，因为买钳表时买错了，买到的只能测量交流电流，而不能测量直流电流，所以这里让大家失望了，不过我会尽快在以后的一段日子给大家补上，呵呵。

      不过500W开机2分钟的情况还是有的：变压器冰冷，前级散热片40度左右，H桥散热片常温，整流桥散热器微温。输出电流2.29A，风扇还未开启，设定启动温度是45度。

      这样的工作情况完全可以说明1000W下没有任何问题，由于前级散热器较小，是电磁炉散热片改造过来的，所以换上大一点的散热器，再加上2个风扇的强制风冷，我相信，1200W没有问题，并且可以长时间工作，1500W还有待测试。唯一担心的问题就是防反接的3个3205和前级的MOS管脚是否能承受120A的电流。这是最关键的。

      目前外壳已经完成75%，先来显显原型吧。

外壳是老电瓶30A充电器上弄来的。尺寸刚刚好，不松不紧。

由于时间有限，以后继续为大家献上整机外形和1200W的工作情况。