一款600W正弦波逆變器設(shè)計(jì)制作的全流程(三)
三、安裝與調(diào)試:
本機(jī)的安裝調(diào)試并不復(fù)雜,但安裝前必須做到二點(diǎn):
1.所有元器件必須是好的,器件的耐壓和工作電流一定要夠,盡可能用新器件,有條件的話裝前對元器件作一番測試。
2.PCB質(zhì)量一定要好,裝前最好仔細(xì)地檢查一下,有沒有銅箔毛刺引起的短路等。
下面我講一講各板子的安裝過程要注意的事項(xiàng):
1.功率主板:
功率主板的安裝,因?yàn)槎际且恍┐笃骷?,所以安裝是比較方便的。
大功率管的安裝:先把大功率管的腳彎成如下圖所示的樣子,然后把管子金屬面朝上,將管腳插入焊接孔,在功率管的金屬面上涂一點(diǎn)導(dǎo)熱硅脂,再覆蓋一層矽膠片做絕緣。再把散熱器蓋上,從PCB下面升上來一個(gè)M3的螺絲,擰在散熱器,并擰緊,這樣,散熱器就緊緊壓在大功率管上了,再在反面把管腳焊好。這種裝法,主要是更換功率管比較方便。
PCB板上的有幾個(gè)元件是要裝在反面的,即銅箔面,見下圖黃色的圈內(nèi)的元件。
如左邊的R10 R11 R12,C15 C16 C17,是DC-DC升壓電路的吸收回路,因?yàn)楸緳C(jī)前級用的是準(zhǔn)開環(huán),如果變壓器漏感不大,這六個(gè)元件可以不裝,我的樣機(jī)就沒有裝。
右邊黃色圈內(nèi)的C14,是一個(gè)CBB電容,224/630V,是跨接在H橋的正極和負(fù)極之間的,主要作用是濾除高壓母線上的各種干擾及毛刺,這個(gè)電容不能省,我在裝這臺樣機(jī)時(shí),開始就是因?yàn)橄胧×诉@個(gè)電容,莫名其妙地?zé)艘粋€(gè)H橋的MOS管,后來經(jīng)鐘工提醒裝上這個(gè)電容,就平安無事了。
快恢復(fù)二極管,都裝上一個(gè)小散器,散熱器上有一個(gè)腳也插入PCB,反面焊好,起到固定二極管的作用。這四個(gè)二極管的位置,我在畫PCB時(shí)就作了散熱考慮,把它放在H橋的風(fēng)扇的出風(fēng)口,讓風(fēng)扇吹著,所以一般不會太熱。
前級因?yàn)殡娏骱艽?,所以PCB的反面有6MM寬的留錫層,在裝好全部元件后,在PCB引出線孔中插入4根6平方的電線(最好二紅二綠,便于區(qū)別正負(fù)),再在反面留錫層上,用100W左右的烙鐵進(jìn)行堆錫,一般要堆到1MM厚才可以。
上圖二個(gè)綠圈中是風(fēng)扇插座,紅圈中是一個(gè)5X20的保險(xiǎn)絲座。
前級低壓電解和后級高壓電解,最好能買到高頻低阻的。
功率主板,如果元件是好的,一般不用單獨(dú)調(diào)試。[!--empirenews.page--]
2.DC-DC驅(qū)動板:
這塊驅(qū)動板,沒有什么難度,只要元件是好的,且沒有裝錯(cuò)東西的話,一般可以一次開機(jī)成功。
板子裝完后,接入12V直流電,見上圖,按一下S1開關(guān),驅(qū)動板就開始工作了,測一下工作電流,一般應(yīng)該在40MA左右,將示波器探頭接到圖中PWM輸出處,應(yīng)該看到二路互為相反的PWM波輸出,頻率在28K左右,幅度為12V.因?yàn)檫@塊板子,當(dāng)初我畫的時(shí)候,是和我的1000W機(jī)通用的,所以,插針處有二對輸出,但在600W機(jī)中只用了左邊的一對。
3. SPWM驅(qū)動板
SPWM驅(qū)動板,因?yàn)樵骷^多,所以,安裝時(shí)一定要細(xì)心,元器件不能有問題,也不能裝錯(cuò)。特別是板上的高速隔離光藕TLP250,買時(shí)一定要注意質(zhì)量,現(xiàn)在淘寶上的價(jià)格很亂,我曾經(jīng)買到很便宜的,全新的才2.8元一個(gè),結(jié)果發(fā)現(xiàn)是打磨后重新印字的假貨。一般我認(rèn)為,全新東芝原裝的,價(jià)格應(yīng)該在5-6元的才是真的。
裝好板子后,按下圖接上12V電源,總電流應(yīng)該在120-130MA左右。
測C22二端應(yīng)該在19V左右,C23二端為15V,說明升壓電路部分基本正常。這時(shí),就可以用示波器在SPWM輸出端測到SPWM波形,見上圖右邊的引出腳。(注意:因?yàn)槎€(gè)上管是自舉供電的,所以,在沒有接H橋的情況下,只能測到二個(gè)下管的SPWM波形,二個(gè)上管的波形暫時(shí)測不到的,這是正常的)。
4.整機(jī)調(diào)試:
為了安全起見,一般是前后級分開來調(diào)試,等把前后級都調(diào)好了,再聯(lián)起來調(diào)試,就方便了。
A)前級的調(diào)試:
先在電瓶的引線上接一個(gè)15A的保險(xiǎn)絲,功率主板上的高壓保險(xiǎn)絲不要裝,這樣,前后級就分開了。插上前級DC-DC驅(qū)動板,把萬用表直流電壓700V檔接在高壓電解二端,開機(jī)(按一下DC-DC驅(qū)動板上的ON啟動開關(guān)),前級就啟動了,功率主板上的高壓指示LED就亮了,這時(shí),看直流高壓為幾V.調(diào)試DC-DC驅(qū)動板上的R12多圈電位器,使高壓輸出在370-380V之間。此時(shí),12V的電流應(yīng)該在200MA之內(nèi),說明前級正常。這里如果看D極波形,應(yīng)該是雜亂的波形,因?yàn)槭强蛰d限壓的狀態(tài)下,這樣的波形是對的。
這里,可以稍稍為前級加點(diǎn)負(fù)載,可以用二個(gè)100W220V的燈泡串聯(lián)起來,接到高壓解的二端,這時(shí)電瓶電流可達(dá)到12A左右,讓它工作一段時(shí)間,看看前級功率管有沒有溫升,如果溫升不明顯,可以把電瓶保險(xiǎn)絲換大點(diǎn),繼續(xù)加大負(fù)載,一般在功率管散熱正常的情況下,前級可以加到600W左右。在加載的情況下,再看D極波形,應(yīng)該是正常的方波,稍有點(diǎn)尖峰是沒有關(guān)系的,如果尖峰過大,說明變壓器制作不過關(guān),要重新繞制。
B)后級調(diào)試:
調(diào)好前級后,再把前級的DC-DC驅(qū)動板拔下,在功率主板的高壓保險(xiǎn)絲座上,裝上一個(gè)1A左右的保險(xiǎn)絲,在高壓電解二端接上一個(gè)60V左右的電壓,作為母線電壓,我是用一臺雙組的30V電源串起來當(dāng)成60V用。插上SPWM驅(qū)動板,如果電路沒有問題,這時(shí),在AC輸出端就可以測到正弦波了,電壓大約在40V左右,可以接一個(gè)36V60W的燈泡做負(fù)載。
C)聯(lián)機(jī)
在前后級都正常的情況下,可以把前后級聯(lián)起來,完成整機(jī)調(diào)試。
把前級的DC-DC驅(qū)動板重新插上,后級AC輸出端的負(fù)載去掉,接上示波器(示波器最好用1:100的高壓探頭)和萬用表(AC700V檔),把高壓保險(xiǎn)絲換成一個(gè)0.5A的。下面要做的事是:開機(jī)!即按一下DC-DC驅(qū)動板的啟動開關(guān),成敗在此一舉,如果后級元件耐壓沒有問題,此時(shí),應(yīng)該在示波器上看到正弦波了,波形應(yīng)該很漂亮。這里,調(diào)整SPWM驅(qū)動板的多圈電位器R7,就可以看到輸出電壓在變化,把它調(diào)在225V左右停下。
當(dāng)然,如果元器件性能不好,或者安裝不到位,這時(shí)不是冒煙,就是冒火了!
讓機(jī)器空載工作一段時(shí)間,如果沒有出現(xiàn)意外,可以把高壓保險(xiǎn)絲換成2A的,慢慢加大負(fù)載,一般是100W,200W,400W,一步一步地加,每加一點(diǎn)讓機(jī)器老化一段時(shí)間,同時(shí)要密切注意前級功率管的溫升,如果溫度過高,要查出原因。
我在裝這臺樣機(jī)時(shí),曾遇到過300W以下一切正常,加到300W以上,H橋管子就有一個(gè)燒掉,也曾請鐘工張工幫我診斷和查找原因,后來是加強(qiáng)了高壓直流和SPWM板電源的濾波就一切正常了。