正弦波大功率IGBT模块控制驱动板
在阅读寿老师的正弦波IGBT模块帖子后,我深感其内容的实用性和启发性。于是,我动手制作了大功率IGBT驱动,并成功地将我十几年一直使用的正弦波程序进行了打磨。主芯片是我们熟悉的PIC16F716,最终呈现了这款正弦波大功率IGBT模块控制2000A驱动板。
这款驱动板实际上是逆变器的后级DC转AC部分,它将前级的高压直流电转换为交流220V的输出。现在市场上拆机的大功率IGBT资源丰富,价格低廉,我想利用这些资源制作一款大功率正弦波逆变器。
在制作大功率IGBT逆变器时,正弦波控制板的两个关键点需要注意:一是死区时间,二是载波频率。本控制板的死区时间基准档位为250ns,可调节至10us,适用于不同大小的IGBT模块。载波频率SPWM为16.000KHz,控制板带有50Hz/60Hz切换功能,并具备开机和关机控制,以及直接显示在LCD12864上的功能。
本控制板的稳压方式采用正弦峰值稳压,电压瞬时值反馈和有效值反馈结构,双闭环控制方式。外环电压有效值反馈保证系统稳态时尽可能实现无静差输出,内环采用瞬时值反馈,保证系统获得优良的动态性能。
IGBT是一种电压型控制器件,其导通与关断由栅极电压UGE控制。当UGE大于开启电压UGE(th)时,IGBT导通。我在设计IGBT驱动时必须注意栅极正向驱动电压的大小,选择合适的大小以保证IGBT的正常工作。
关于316J的说明资料网络上很多,大家可以多多了解。接下来我会上传本控制板的接线说明。
部分说明:
1. 50/60Hz切换功能,U5的3脚接5V为60Hz输出,此脚悬空为50Hz。
2. 开机/关机功能,CN2的6脚悬空为开机,接地为关机。
3. 功率调节功能,最大输出功率时,正弦波的顶部与底部会出现直线,此时已经在限制输出功率了。
CN1:供电与控制接口说明:
1. VFB为输出电压反馈信号,稳定输出电压的作用。
2. GND供电负极。
3. IFB输出电流反馈信号,控制总电流大小。
4. SD保护输出,控制前级升压开关,正常工作0V,保护5V输出。
5. 供电接口,15至30V单电源供电。
CN2:烧写与显示接口说明:
用于程序烧录和直接接上LCD12864显示屏,直接显示参数。各引脚功能如下:时钟线、数据线、GND供电负极、+5V输出、vpp烧写程序用等。
实物制作过程中,我焊接了两块板,并进行了接线调试。显示屏成功点亮,不同输入电压下的测试电流也有所显示。接下来我测试了SPWM的死区波形,死区时间与我们设计的一致。然后我接上输出供电和输出LC滤波网络进行测试,正弦波输出来了!
目前我正在准备360V直流电源,输入后将进行带载和输出波形的测试。同时我也开始了第二版的制作,把反馈调压的元件设计到了控制板上。板子尺寸大小还是一样不变:156.5cm。期待月底样板到位后再次焊接起来进行大功率带载测试。
此外我还启动了大功率同步升压IGBT模块2000A驱动板的制作项目。其电路拓扑结构为BOOST升压电路原理。我将详细介绍其原理图和电路板图供大家参考。欢迎大家一起来互相学习交流!
关于取样电阻(分流器)的选择和使用方法我也做了一些说明。分流器经济实惠,所以我在大功率输出的情况下选择了分流器使用。不一样的功率选择不一样电流的分流器即可。同时也讲解了如何通过调节功率旋钮来控制输出功率的大小及恒功率启动的注意事项等操作细节。
这就是目前项目的进展情况和一些细节说明。希望对大家有所帮助!期待大家的反馈和交流!
独特的优点在于,我们已经将输出电压的调节功能巧妙地整合到了控制板之中,这一设计既提升了操作的便捷性,又简化了布线的复杂性。
附带提供的输出线路图,详细展示了电流的流向与接口的连接方式,使得用户能够更加直观地了解并正确使用。
关于控制板的原理图,它详细地描绘了电路的工作原理和各部分之间的联系,为使用者提供了清晰的思路和方向。
解释: