生活里不只有电力电子和光伏,还有诗和远方,还有各种情谊。发一个帖子,怀念一段时光…… 基本功能介绍 先说下具体参数,放几张图。做得不怎么好看,可能还有抄袭的嫌疑,大家就不要见怪了,毕竟也是第一次做。主要是针对想入门的同学们,我可以详细介绍一下各个部分的设计过程。如果大家感兴趣,再按部就班,一点点详细解释。 原理图 这里可以看到,整体分为:推挽升压,不控整流,逆变全桥,辅助电源,信号采集四个部分。 1、推挽驱动部分 这里说一下:三极管采用对管:8050和8550,直插式。强调一点:此处两个三极管是乙类互补放大电路,该电路可以很好地放大电流,但是,注意输入控制电压的幅值,必须是电源电压,这里15V,如果你用5V去控制,就惨了。 此外,这里增加了两个钳位二极管和简单的RC吸收电路。个人感觉用处不太大,不过还是加上吧。
整流部分是不控整流,没什么好讲的。只是要留出谐振电容的位置,谐振电容大小要最终调节,位置要多留一些。由于谐振实现了软开关,这里整流二极管无需加吸收电路。
逆变的主电路也很中规中矩。只是在母线上加了四个吸收电容。后级由于采用倍频单极性,所以两个滤波电感。
隔离电源:输入低压侧24V,输出:正负12V,用于霍尔器件和模拟电路。5V,用于数字电路。辅助电源设计纠结了一下。还是设计该类电路的经验不足。这里为了省事,采用了集成有开关的LM2587,搭建反激变换器。辅助电源这里的问题还是比较多的,LM2587本身是不隔离反馈的,内部和Topswitch等是不一样的,所以采用431和817隔离时费了一些时间。倒是有专用配合的隔离芯片,就是贵点。 调节能力,算是一个折中。传统的拓扑,没有软开关,电压随便调。事情往往就是这样。 纽西兰的电工: 看了楼主的帖子,受益匪浅。看到了推挽驱动电路部分有些疑惑。是不是推挽型电路都是图腾柱驱动?这没有光电隔离啊,PWM芯片存在隐患。 楼主: 感谢您的提问,很乐意交流。 1 图腾柱驱动 图腾柱驱动只是增大了驱动能力,和驱动什么拓扑没关系,几乎所有的IGBT、MOSFET驱动芯片,包括数字芯片的输出级为了增大驱动能力都有一级图腾柱。这里只是因为推挽式低边驱动,所以我只加了一个图腾柱。 2 关于隔离 隔离当然比较好,而且由于原边处理的电流较大,干扰也比较大,所以有隔离是最好的。但是,隔离要考虑加隔离的成本和不加隔离的危害。如果加隔离,选光耦,要高速的,另外要独立电源,成本很高;这里最好的办法是变压器隔离,但是当时的楼主还真不会设计脉冲变压器,所以就没有隔离。 但是:
不过,进过合理的PCB设计和驱动电路设计,实际实验时波形还是比较好的。 3 为什么不用2110 因为我们是只驱动低边MOS,而2110的长处是自举。用2110就像买椟还珠。损害倒是不会,比如你驱动BUCk电路,也可以,但是要保证自举电容有充电时间和回路。 4 R14和R17 这两个电阻在这里有两个作用:防短路和驱动电阻。理想的图腾柱不需要防短路电阻。但是考虑到有可能会出现两个管子同时开通,所以一般的图腾柱都要在VCC和-VCC处接两个电阻,限制短路电流。驱动电阻是必须加的,另外为了限制MOS的寄生米勒效应引起的误开通,我们一般还要设计放电电阻小于充电电阻。观察这个图就会发现,首先,不会出现直通现象,其次:充电时电流流过R14,放电时流过R17。通过设置R14和R17的值,就可以实现上面说的,还少了一个二极管,可谓一举三得。 动力二踢脚: 之前读论文,了解到V2G、G2V这个概念,LZ是否考虑将整流桥中的二极管由MOS 或 IGBT替代?做个双向实验玩玩。还有用MOS做同步整流 跟用二极管相比效率会有变换么? 楼主: V2G的概念确实很火,而且目前也有了双向逆变器,就是双向DC-AC变换器,可以将交流电网能量输送至蓄电池等。这时,就要用可控器件代替二极管。这方面的实验我确实也做过。用MOSFET代替二极管效率肯定会有所提高。MOS损耗I2R,二极管损耗IVF,至于效率提高多少,要看实际器件参数。 看到楼主暖男一枚,大半夜还在耐心讲解,小编我得总结3天3夜呀……比赛仍在进行中,要想跟楼主PK么? 赶紧磨刀霍霍吧,期待火花四射!!!! ”逆变“能人”—2017光伏逆变专业技术交流赛 |
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