自制3000w逆变器教程，自制300w逆变器

简介：获得8000元奖金的项目是什么级别？

该项目与湖南科技大学光伏逆变器与电力电子研究生团队共同探讨。项目成本：1200元，获得奖金：8000元! 参加竞赛：力创开源硬件平台_Spark项目·外包赛道。

项目描述该项目是一个DC-AC 逆变器，输入直流电压为24 至72 V，输出交流电压为220 V 50 Hz。这是一款3.5KW大功率逆变器。

逆变器重2.6KG，非常方便携带，是居家旅行的必备品。

功能描述：逆变器长期运行最大功率3500W，带快充输出，最大功率100W，双向（A口+C口）直流快充USB输出具有多种保护：过载保护、短路保护、反接保护、高温保护、软启动带输出电压显示

全文导航主要5部分：电路原理（第一级升压电路、第二级升压电路、第三级逆变器、辅助电源、防反接电路、逆变器小板（EG8010）、PCB说明、金属外壳）、电路设计、设计注意事项、物料清单、开源协议和说明

设计原则1、项目分析根据项目需求，我们发现目前的逆变器解决方案，特别是EG8010系列，已经比较成熟。然而，该项目的要求是—— 在24-72v 的宽输入直流范围内运行。

项目需求截图

由于DC前级采用LLC调频升压，无法通过LLC拓扑改变电压，因此后级必须添加BOOST升压，将LLC输出DC升压至340V DC。它符合我们的要求。由于功率比较大，还必须采用同步整流BOOST来提高效率。整体拓扑如下图所示。

这是一个使用matlab进行仿真的初步模型，可以使用单极SWPM正弦调制。

输出模拟正弦波

调制SWPM 波形

根据仿真确定可行性并进行电路设计。

2. 第一级升压电路采用LLC升压器。采用全桥结构，并联两个MO，电流达到340A。优点：效率高缺点：电压不能调节，只能调节频率。

两台2KW变压器并联，输出电压与输入电压之比为29：3.256。

第一步是使用电桥测试谐振频率。由于LLC 拓扑，功率在谐振时达到最大值。

共振型

我测试的频率是65.5Khz。要调节频率，请使用小板上的蓝色电位器。第一级测试成功后，即可测试第二级提升。如果第一级输入电压为24V，则输出电压约为85V。波形是带有死区的标准方波。

限流计算公式

您还需要更改BAT 电池检测分压电阻。否则启动蜂鸣器会长鸣（网上销售的板子均为48V）。具体更改方法请查看数据手册，更改为10K。

这是因为MOS 在高频工作时会产生振铃信号。这里采用RC吸收电路来吸收高频尖峰，计算公式如下： 电容谐振公式f=1/2RC

照片为并联RC吸收电路，但这里的MOS管必须耐压150V以上。

3. 2级升压（同步BOOST升压）

如果您想调试此级别的升压，请先使用较低的电压进行调试。测试MOS波形不失真就足够了，如下图所示。

输出正常波形后，可以输入100V，升压至340V。这时要小心，不要碰板子。你会在示波器上看到电压上升。如果发现波形失真或异常，请立即关闭电源并仔细检查接线和元件选择。原来用的二极管耐压70V，现在除非用耐压1KV的快恢复二极管，否则很容易击穿。

限流电阻计算公式

这里的MOS管需要耐压600V以上。

4. 3极逆变器3极逆变器采用经典的EG8010逆变器解决方案。这个调试很容易，而且在开始调试之前，请确保MOS没有短路或焊接，否则管子很容易爆炸，所以调试时需要注意安全。您可以通过限制电流来控制第三级逆变器。

电位器R56是电压调节电位器，可以对输出电压进行微调。使用示波器观察波形的同时进行调整。请小心不要将示波器接地钳位到交流输出，并在调试时始终采取安全预防措施。这里MOS管的耐压必须是600V以上，调节方式是单极性调制。由于MOS管的发热不均匀，因此需要进行散热。

EG8010跳线设置

必须设置为3S 软启动和500ns 死区时间。

5、辅助电源辅助电源分为三部分。第一部分将24V 至72V DC 降压至12V，为第一级电路供电。

第二部分是100w快充协议芯片，控制EG1163S的输出电压FB引脚来调整快充输出电压。默认电压为5V。注意不要将电阻调到20V。第三部分是80-200V降压模块，配合二级、三级电路使用。只有第一级电路中的升压电路正常工作后，第二级和第三级才会工作。您需要购买100W输出的IP2726。我的另一款65W氮化镓电源也使用了IP2726。该芯片采用DFN 封装。焊接时，一定要检查焊点没有被削弱。

6. 防反接电路

由于输入电流很大，因此无法使用二极管来防止反向连接。电源接在两个M3的焊盘上，负极串接NMOS。

正向连接时，MOS管导通，反向连接时，由于电阻电压，MOS管的G电平电压变为负值，MOS管截止。逆变板（EG8010） 逆变板采用金手指焊接在PCB上，可连接定制屏显示参数。

8. 整板

#PCB前线

#PCB背面

整个印刷电路板采用两层板结构，将高压部分与低压部分分开，同时提供间隙用于贴附铝块进行散热。你可以根据我的尺寸购买铝块。我在高电流部分做了窗户处理，但我需要在其顶部焊接一层厚锡。安装PCB时，请务必在PCB与底壳之间留有间隙。否则，可能会发生短路。如果需要电路源文件，可以自行获取并免费分享：https://oshwhub.com/leichaolin/xing-huo-ji-hua-3.5KWda-gong-shu#P4

9. 金属外壳外壳采用金属公模。

电路设计（8张）

设计说明该电源的设计中总共使用了20 个MOS。一颗MOS的价格就是午餐的价格，一定要检查有没有松焊、短路的情况！

根据我的调试经验，第一级升压和第三级逆变器是最容易完成的，而较困难的是EG1163S降压和EG1164升压。

最初是后级的IP2726因MOS耐压不足而被烧坏，但在调试时将板子切成两半，调试成功后，一半可以移植到完成的板子上。这降低了电路烧毁的风险。如果所有的板线都烧毁了，你就必须重新焊接它们，这是一项艰巨的任务。请参阅设计原则中如何调试。输入电压必须小。同时连接示波器观察波形。如果波形失真，请立即关闭电源并检查。

零件清单

开源协议该项目根据“CC BY-SA 4.0”许可证获得许可。请勿用于商业用途。如需转载，请注明原始出处以及本声明的链接。

这个项目是第一个发表的项目，也是我的原创项目。该项目尚未在其他竞赛中获奖。开源信息：力创开源硬件《3.5KW大功率逆变器 【星火计划】》 作者：雷夏霸

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