300W纯正弦波逆变器，stm32主控，论坛首发。

太阳花 · 发表于 2013-8-8 21:43:23

本帖最后由太阳花于 2013-8-9 19:39 编辑

本人纯菜鸟一个，因对逆变器感兴趣，参考各类资料后，琢磨了四五个月，经过两次改版，制作了这一款纯正弦波逆变器。设计功率在300W。从DC升压到 SPWM产生正弦波，均采用stm32c8t6作为主控芯片，
并同时提供高压，低压，过功率，和短路保护功能。现开源。希望和喜欢做逆变的朋友交流，共同提高。

SPWM稳压方式暂时采用310/DC求调制比的方式。

从调试到现在已经烧毁了5片stm32 都是cpu短路，等有空查查是什么原因。

控制板电路图

推挽升压加全桥逆变图

GS驱动波形图

DS波形图

正弦波输出图同一波形模拟和数字示波器波形对比

电路图

控制软件

添加pcb电路图因为pcb是电路原理图修改以前画的可能有点不一样。不过就几个元件自己改改，重新调整一下就行。

本机带载过手电钻，豆浆机，电视机，和一台台式电脑。豆浆机空载没问题，放上豆子后，几秒钟后会触发保护。台式电脑工作10分钟后电瓶没电了，就没再试。

再添加个本机使用的spwm驱动波形，图片是从网上收集的。

spwm计算软件。也是从网上收集的，我的程序就是采用此软件生成的正弦表。在这里先谢谢软件作者。

stm8s · 发表于 2013-8-8 21:54:28

本帖最后由 stm8s 于 2013-8-8 22:11 编辑

感谢楼主，收藏了

STM32短路可能是闩锁效应造成的

新半导体制程线径细，没有老式8位机皮实这是我的个人体会

ali1019 · 发表于 2013-8-8 21:59:16

感谢楼主，收藏了+1

lsy5110 · 发表于 2013-8-8 22:01:40

顶顶

HYLG · 发表于 2013-8-8 22:02:26

非常感谢楼主分享。

zhanyanqiang · 发表于 2013-8-8 22:03:51

哇靠上UCOS了啊~~~~好东西

太阳花 · 发表于 2013-8-8 22:10:35

zhanyanqiang 发表于 2013-8-8 22:03
哇靠上UCOS了啊~~~~好东西

ucos这是以前整好的一个基础例程，现在写程序直接在例程里添加任务就行。用起来挺方便的。

HYLG · 发表于 2013-8-8 22:11:05

这个要想消化还需要学习不少东西。

lengshuicha · 发表于 2013-8-8 22:13:54

逆变器领域，还是PIC比较好，这货抗干扰是出了名的，至于STM32，我不清楚。

当然作为技术研究倒是一件好事。

kenson · 发表于 2013-8-8 22:13:58

well 好厉害的样子！！

lengshuicha · 发表于 2013-8-8 22:16:17

再啰嗦一句，逆变器这货，重要是看他过载能力和满负载的波形畸变情况。当然还有保护响应时间。

sync765 · 发表于 2013-8-8 22:19:38

好贴留名了

huangdog · 发表于 2013-8-8 22:23:00

很牛哈。。。STM抗干扰性能如何～

azan · 发表于 2013-8-8 22:27:11

mark 开源的魅力

太阳花 · 发表于 2013-8-8 22:28:47

lengshuicha 发表于 2013-8-8 22:16
再啰嗦一句，逆变器这货，重要是看他过载能力和满负载的波形畸变情况。当然还有保护响应时间。 ...

这是我做来自己用的。要求就没你说的那么高了，呵呵。现在这个添加防反接保护后用着还不错。最近老下雨，经常停电。天这么热，带带风扇电视还不错。

asj1989 · 发表于 2013-8-8 22:32:14

太牛叉了，有除法器就是好。

太阳花 · 发表于 2013-8-8 22:33:15

huangdog 发表于 2013-8-8 22:23
很牛哈。。。STM抗干扰性能如何～

还行吧。留有液晶屏接口，不带载时液晶正常。带载后stm工作正常，液晶花屏。 jlink变成未识别。

sc09009033 · 发表于 2013-8-8 22:35:53

楼主好牛啊！

zhiwei · 发表于 2013-8-8 22:59:01

我用AVR的M48感觉调的很稳定了，有PWM，有AC可以做20kHz载波，并且逐周过流保护抗冲击也好。

HJJ2008 · 发表于 2013-8-8 23:20:17

支持!好人

huangdog · 发表于 2013-8-8 23:45:51

太阳花发表于 2013-8-8 22:33
还行吧。留有液晶屏接口，不带载时液晶正常。带载后stm工作正常，液晶花屏。 jlink变成未识别。 ...

哈哈～我之前用老妖的片子做的DCDC也是液晶花屏。。。但是串口通信依然正常

lwy86 · 发表于 2013-8-9 00:15:10

Mark
有EE28的资料吗？

guoj · 发表于 2013-8-9 05:59:14

楼主技术很牛叉:-)

cyq001 · 发表于 2013-8-9 08:19:47

STM32没死过机吗?

太阳花 · 发表于 2013-8-9 08:25:55

lwy86 发表于 2013-8-9 00:15
Mark
有EE28的资料吗？

磁心是从淘宝买的，具体什么材料不太清楚。初级，4圈+4圈，次级115圈，辅助线圈是 7圈+7圈，通过7815稳压给 IS2110S 现在变压器磁心比线圈发热大。

woshigeshuai · 发表于 2013-8-9 08:26:02

好人啊，多谢分享

太阳花 · 发表于 2013-8-9 08:28:46

cyq001 发表于 2013-8-9 08:19
STM32没死过机吗?

没有，已经断断续续使用两个星期了。没出现过死机。

skynet · 发表于 2013-8-9 08:33:54

哇,牛人辈出的时代啊

erxun · 发表于 2013-8-9 08:33:55

楼主很牛~~~

wpnx · 发表于 2013-8-9 08:35:37

感谢楼主 MARK

ginonie · 发表于 2013-8-9 08:36:46

顶顶，楼主用的多大容量的蓄电池？

sleet1986 · 发表于 2013-8-9 08:42:19

LZ搞的不错啊，一直想搞没机会，不知如何快速稳压

gamep · 发表于 2013-8-9 08:51:40

楼主继续完善啊

wms8812 · 发表于 2013-8-9 08:51:57

刚好最近在看逆变器的东西，收藏之！

zdhxzy1981 · 发表于 2013-8-9 08:52:12

真是好东西了，谢谢楼主，收藏!

abcdzhy · 发表于 2013-8-9 09:01:19

好东西，谢谢楼主

liujinhan · 发表于 2013-8-9 09:15:31

顶楼主。。

可否考虑增加电池充电部分，这样就成UPS了。

zhao_pc0305 · 发表于 2013-8-9 09:16:04

感谢楼主，收藏

tsb0574 · 发表于 2013-8-9 09:16:38

LZ很厉害

lr120363092 · 发表于 2013-8-9 09:23:19

楼主厉害！！！佩服

OOXX110 · 发表于 2013-8-9 09:34:31

用光耦隔離驅動會比較好.

AppleFarm · 发表于 2013-8-9 11:08:01

逆变电源资料汇集

SteveLiu · 发表于 2013-8-9 11:19:18

强人收藏了谢谢！

xad74 · 发表于 2013-8-9 11:50:58

赶快留名

277955973 · 发表于 2013-8-9 12:40:22

STM32 逆变器开源 MARK

lmt50211 · 发表于 2013-8-9 15:29:18

学习.....

lzy888 · 发表于 2013-8-9 15:51:39

厉害是厉害,不过我感觉这个东东最多也就几十W吧,一个EE28磁芯极限传输也就几十瓦,另外逆变桥的管子没有散热片,也不能带100W以上的负载.另外问一下楼主是怎么做的输出电压闭环调整.

lzy888 · 发表于 2013-8-9 16:01:07

哦,刚看到,是用的310/DC求出k值.楼主不妨试试PID调节,stm32的库函数中不是有这个吗.看看效果怎么样.

honami520 · 发表于 2013-8-9 16:07:49

楼主厉害啊！这个开源的东西有搞头！收下了

semonpic · 发表于 2013-8-9 16:11:55

我是菜鸟逆变和变频什么关系

太阳花 · 发表于 2013-8-9 17:39:55

lzy888 发表于 2013-8-9 16:01
哦,刚看到,是用的310/DC求出k值.楼主不妨试试PID调节,stm32的库函数中不是有这个吗.看看效果怎么样. ...

手头没有变压器。准备弄个变压器降压后采样，再进行PID调节。找了好久没有找到体积小点的变压器。所以暂时先采用求“调制度M”的方式实现稳压。空载时电压能稳定在220v左右，带载100W后有几付下降。

如果算300w的话 220V平均电流也就1.3A 四个管子一平均温升也不是很大。而且还有风扇辅助散热。

太阳花 · 发表于 2013-8-9 17:41:49

semonpic 发表于 2013-8-9 16:11
我是菜鸟逆变和变频什么关系

逆变器输出交流 220v 50HZ 和电网电压一样。

变频器输出的频率能改变，不一定是50hz的

zzjjhh250 · 发表于 2013-8-9 18:11:13

LZ做的已经不错。
现在带的都是阻性或者感性载，要是带容性载，电路必然会挂的。管子的反向恢复直接将半桥串通。
闭环现在一般为了提高性能都是做的双闭环，并且对输入电压进行前馈，提高输入动态。
做成PI控制的形式，输入电压可以提高些。
LZ的这个还是要散热器的，效率看怎样。
整机能不能搞到97.5%。

zzjjhh250 · 发表于 2013-8-9 18:12:17

当然我是指的是逆变级的效率。

太阳花 · 发表于 2013-8-9 19:25:32

zzjjhh250 发表于 2013-8-9 18:11
LZ做的已经不错。
现在带的都是阻性或者感性载，要是带容性载，电路必然会挂的。管子的反向恢复直接将半桥 ...

效率没设备测量啊。
关于带容性负载挂管，我带过台式电脑，主机+显示器也有200多瓦吧。这个应该是容性负载吧。没问题，也没挂管。

zzjjhh250 · 发表于 2013-8-9 23:04:43

太阳花发表于 2013-8-9 19:25
效率没设备测量啊。
关于带容性负载挂管，我带过台式电脑，主机+显示器也有200多瓦吧。这个应该是容性 ...

台式机是阻性负载，前级有PFC，PF>0.99的。

1109 · 发表于 2013-8-9 23:49:05

Mark，强帖留名！

zlpvch · 发表于 2013-8-10 00:39:48

顶

gzhuli · 发表于 2013-8-10 01:26:34

zzjjhh250 发表于 2013-8-9 23:04
台式机是阻性负载，前级有PFC，PF>0.99的。

大部分台式机电源是PPFC，PF没那么高，并且PFC电感大部分都是塑料加铁片，根本没铜，你懂的……

sunliezhi · 发表于 2013-8-10 06:59:16

感谢开源！

鸠摩智 · 发表于 2013-8-10 09:02:04

lzy888 发表于 2013-8-9 15:51
厉害是厉害,不过我感觉这个东东最多也就几十W吧,一个EE28磁芯极限传输也就几十瓦,另外逆变桥的管子没有散热 ...

应该不止几十W，看起来变压器是EC28，推挽30KHz开环跑150W应该可以的，楼主的300W应该是短时间，长时间的话变压器会很烫

鸠摩智 · 发表于 2013-8-10 09:07:48

zzjjhh250 发表于 2013-8-9 18:11
LZ做的已经不错。
现在带的都是阻性或者感性载，要是带容性载，电路必然会挂的。管子的反向恢复直接将半桥 ...

就算逆变部分也很难到那么高的效率，何况后级还需要调压，没有实际测试但是估计能够达到前级开环93%,整机88%就已经很不错了

zzjjhh250 · 发表于 2013-8-10 09:44:44

gzhuli 发表于 2013-8-10 01:26
大部分台式机电源是PPFC，PF没那么高，并且PFC电感大部分都是塑料加铁片，根本没铜，你懂的…… {:titter ...

这种就不用算了，现在的NB adapter的PF也是很高的， LENOVE DELL在220Vrms PF也是比较高的。0.98应该有。
台式机电源，只要选择大品牌，都不会出现你说的问题。Dealta Liteon 全汉。

zzjjhh250 · 发表于 2013-8-10 09:46:25

本帖最后由 zzjjhh250 于 2013-8-10 09:48 编辑

鸠摩智发表于 2013-8-10 09:07
就算逆变部分也很难到那么高的效率，何况后级还需要调压，没有实际测试但是估计能够达到前级开环93%,整机 ...

500W逆变器，逆变级，从340Vdc到380Vdc输入，220Vrms满载整机效率能有97.5%，纯阻性负载。这个能做到的。

cqfeiyu · 发表于 2013-8-10 09:51:53

说以后都用直流输电了,交流还有前途

proteldxp · 发表于 2013-8-10 10:04:17

本帖最后由 proteldxp 于 2013-8-10 10:13 编辑

直流升压用的推挽结构？反馈系统用软件实现的？

Nexus · 发表于 2013-8-10 10:15:31

弱弱一句，老板最近的项目:
离网光伏逆变器开发，时间3个月。
功能要求：
1.48V蓄电池 DCDC 400V高压直流，功率3000W
2.400V SPWM逆变，带有市电与逆变器切换功能。
3.48V蓄电池充电，可以使用光伏（满功率3000W），市电（满功率100W）充电。
4.达到60度环境温度的稳定运行情况。
5.防尘防沙。

你觉得能搞出来么？
另外，你这个逆变器效率多少？？？我看您都没加散热器啊。

Nexus · 发表于 2013-8-10 10:18:08

鸠摩智发表于 2013-8-10 09:07
就算逆变部分也很难到那么高的效率，何况后级还需要调压，没有实际测试但是估计能够达到前级开环93%,整机 ...

台湾mingwei的机子也就85%以上。

gzhuli · 发表于 2013-8-10 10:22:49

zzjjhh250 发表于 2013-8-10 09:44
这种就不用算了，现在的NB adapter的PF也是很高的， LENOVE DELL在220Vrms PF也是比较高的。0.98应该有。 ...

问题是有多少人的台式机是品牌机？绝大部分是组装的，而且电源价格不超过200块。

zzjjhh250 · 发表于 2013-8-10 10:28:01

gzhuli 发表于 2013-8-10 10:22
问题是有多少人的台式机是品牌机？绝大部分是组装的，而且电源价格不超过200块。 ...

呵呵。
选择品牌，品牌都有严格的SPEC.和Guideline，这是流程化的。

太阳花 · 发表于 2013-8-10 10:30:18

Nexus 发表于 2013-8-10 10:15
弱弱一句，老板最近的项目:
离网光伏逆变器开发，时间3个月。
功能要求：

这是第一次搞电源方面的东西，以前没接触过的。这个就是晚上没事的时候做的。纯业余玩玩的。刚开始的也用纯硬件的做过，不过没弄出来。感觉只用硬件有点麻烦。所以改用stm32来做。目前所有功能都是软件实现的。关于效率和pid稳压那是下一步考虑的事情了。

proteldxp · 发表于 2013-8-10 10:34:55

楼主下一步打算做三相逆变吧？

看到PWM5和PWM6了。

lantianguhong · 发表于 2013-8-10 11:14:10

谢谢楼主的无私分享！

mxper · 发表于 2013-8-10 11:16:24

感谢楼主，收藏了

太阳花 · 发表于 2013-8-10 11:25:03

zzjjhh250 发表于 2013-8-10 10:28
呵呵。
选择品牌，品牌都有严格的SPEC.和Guideline，这是流程化的。

不知道电动车充电器是不是容性负载。今天接上看了看波形有点削顶。我家能试的就这些了。

顺便发个带载40w白炽灯的图电压在218-220 间波动。

太阳花 · 发表于 2013-8-10 11:37:05

proteldxp 发表于 2013-8-10 10:34
楼主下一步打算做三相逆变吧？看到PWM5和PWM6了。

那个是留出来备用的。

longfeix86 · 发表于 2013-8-10 12:10:35

楼主真的太强大了

zzjjhh250 · 发表于 2013-8-10 16:50:58

太阳花发表于 2013-8-10 11:25
不知道电动车充电器是不是容性负载。今天接上看了看波形有点削顶。我家能试的就这些了。 ...

LZ我别无他意，也没贬低的意思。
现在的逆变器大多是使用IGBT，这是为何？
因为MOSfet的Body diode太差，当逆变器带了容性负载时，mos寄身二极管反向恢复就会将共通。
而IGBT的体内二极管可以另外集成较好的DIODE。
但是IGBT的导通压降太大，逆变器的效率也难上去。

要是能用MOS做高压的通用逆变器，效率肯定会好，但是可靠性就差。瓶颈就是容性负载。

embeddev_1 · 发表于 2013-8-10 17:53:37

本帖最后由 embeddev_1 于 2013-8-10 18:36 编辑

mark!高手！这个使用什么电池呀？~

32MCU · 发表于 2013-8-10 18:55:36

感谢楼主，收藏了.

qd118118 · 发表于 2013-8-10 19:37:05

好东西，下来好好学习下

laojiao · 发表于 2013-8-10 19:41:08

楼主高人呀

太阳花 · 发表于 2013-8-10 20:43:12

今天刚测试的接40w白炽灯的波形黄色是逆变器输出波形，蓝色是函数信号发生器产生的波形。

nil00 · 发表于 2013-8-10 21:44:44

谢谢分享。。。

wufengjuan321 · 发表于 2013-8-10 23:08:54

hhhhhhjjjii

liuruoshui · 发表于 2013-8-10 23:18:47

楼主威武!

dmxfeng · 发表于 2013-8-11 04:53:00

果断收藏谢谢楼主

foxpro2005 · 发表于 2013-8-12 16:47:49

最近也再搞逆变方面的东西，非常感谢楼主开源分享，以后可能还要向您多多请教。

论坛中搞逆变的大侠原本就很少（也许是高手们都归隐山林，从此不闻江湖世事....），更难得有高手把一些思想或者资料分享出来造福后辈（哎，也许是这个浮华的社会让大家......，所以个个都是藏着捏着...，从利益角度出发也许是对的...，）。

所以建议版主能够给条裤子给 太阳花 大侠。

以上仅是个人感慨，高手们不喜勿喷....

wms8812 · 发表于 2013-8-13 13:07:27

楼主，仔细看了您的原理图，由于是才接触逆变器，所以有几个问题还望释疑：
（1）电路中留有温控开关（WENKONG label），请问是起什么作用的；
（2）控制板上有电流检测输入，但是在电源板上对应端没有使用，不知是测量的什么电流；
（3）电源板上有个MA label，看控制板电路应该还是测电流的，请问测量原理是什么，还有就是电池串连的0.005电阻有什么用。
谢谢！

太阳花 · 发表于 2013-8-13 13:34:12

wms8812 发表于 2013-8-13 13:07
楼主，仔细看了您的原理图，由于是才接触逆变器，所以有几个问题还望释疑：
（1）电路中留有温控开关（WENK ...

（1）那个是接散热风扇用的。程序中现在是根据电流大小控制风扇的。也可以改成根据温度控制风扇开关。
（2）控制板上22，23脚是准备用来测量交流电压，和交流电流的。因为手上没有电流互感器。所以没接。
（3） MA是用来测电瓶电流的。把0.005电阻电压反向放大10倍。因为本机功率并不大，所以是用了一个小电阻来检测电流。

ycwjl728 · 发表于 2013-8-13 13:37:30

强烈感谢楼主！学习一下。

哲雨 · 发表于 2013-8-13 14:21:48

学习学习~

wms8812 · 发表于 2013-8-13 21:03:37

太阳花发表于 2013-8-13 13:34
（1）那个是接散热风扇用的。程序中现在是根据电流大小控制风扇的。也可以改成根据温度控制风扇开关。 ...

多谢楼主解答！还想补充一个问题，就是H桥逆变部分MOS管栅极接地电阻为什么还要并上一个二极管，是起什么作用的？

太阳花 · 发表于 2013-8-13 21:23:24

wms8812 发表于 2013-8-13 21:03
多谢楼主解答！还想补充一个问题，就是H桥逆变部分MOS管栅极接地电阻为什么还要并上一个二极管，是起什么 ...

15v稳压二极管，保护用的。防止栅极电压过高。

262619890 · 发表于 2013-8-13 21:59:02

LZ很厉害

383067944 · 发表于 2013-8-14 14:27:02

学习学习

Lauchael · 发表于 2013-8-14 17:03:59

新手第一次能做到这样，很不错！钦佩！

动车组 · 发表于 2013-8-14 23:16:58

本帖最后由动车组于 2013-8-15 08:56 编辑

我看来一下你的程序，写的很不错啊，值得我学习！就是有几个地方没看懂。请您赐教。。。
1、你的前级升压使用定时器2产生的PWM控制的吧，但我不知道你的程序哪里调节占空比？
2、交流逆变控制使用定时器1结合DMA完成的吧，但DMA的数据源是 DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr =(uint32_t)dmabuff; 这个 dmabuff中的数据是在采集到直流310V电压后才变化的，请问这个直流电压和后面的Spwm控制有什么关系,这个Spwm又是怎么控制的？

why800 · 发表于 2013-8-14 23:28:58

楼主牛人啊。这个必须MARK。

tozxq · 发表于 2013-8-15 11:47:02

谢谢了！收藏先，有时间研究下！呵呵

300W纯正弦波逆变器，stm32主控，论坛首发。

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