逆变器 正弦波,自制纯正弦波逆变器
好了,今天我们来谈谈正弦波逆变器的另一个核心器件——升压变压器。
[微笑]正如第一篇文章所述,之所以称为工频正弦波变频器,是因为有工频( 50HZ )的输出变压器,与通过h桥电感直接输出不同。
之所以把它带来,是因为我们很多网友,包括我在内,和初学时一样,它有很多特殊的性能。
低频电源变压器铁芯常见的有EI型、f型、o型、r型。
其中以EI和o形最为常见。
f型漏感大、效率低,而r型一般用于仪器设备,功率也不大,这两种外形我们就不讨论了。
20世纪90年代,环状的o型铁心在各种音响设备上被大量使用,但那个年代烧毁音响的人,谁都知道。
具有漏感小、效率高、体积小也能发出大功率的优点,但也有容易饱和的缺点。
可以观察到,不仅国产音响拥有引以为豪的环路改造,进口的优质功放都是EI角形变压器。
另外,环形变压器的机器在接通电源时会听到“噗”的磁化声音,这也表示难以饱和。
正如第一集提到的,我们设计的逆变器,额定功率可能不是很大。 但是,瞬时带的载波功率可以非常大。 在600-1500W、甚至2000W以上工作2秒钟。 此时,环形变压器显然不合适。
其耦合过密,高压电流传递到一次即h桥,通过一定的压降无法避免重载。
另一个更现实的原因是不用o型变压器。 那是绕组和安装。
无论是手卷,还是专业绕线机,都要先把漆包线绕在专用工具,即釜上,然后慢慢穿上一圈。
这时手不好,工具不合适,拉的手软,结果还不太好。
如果使用EI骨架的话,早就玩完了。
另一个是固定的问题。 环形变压器一般用圆盘压在外壳上。 铁芯中间有磁力线,所以绝对不能形成整体的环。 否则会短路。 圆盘按压松的话容易松动和脱落,按压过强的话容易包线压伤短路。
所以,留给我们的只有EI核心。
设计变压器,专业计算方法是用功率和频率计算外形。 公式长,条件多,取值范围广[鼻屎]。 我们业余爱好者不过分追求成本。 无需详细计算外形,可以直接根据自己的经验选择铁芯。
如果你觉得你很少看到这么老的变压器,在淘宝上搜索一下,看看你想制造多少电力,看看人家用的多少铁芯。 我们技术差,用大一点的模型就行了。
变压器铁芯确定后,计算线包。
钢丝包的参数主要是直径和圈数。
首先关于直径:想想当然,一根0.1mm的漆包线也不能流过10A的电流,但是到底能流过多少电流呢? 一般设计变压器的电流密度在5A左右,铁心变压器可以取6-8A,即每平方毫米的铜线较高,可以流过5-8A的电流。
以300W变压器为例,220V绕组电流达到1.4A时,需要0.175-0.28平方毫米的截面,对应的直径为0.47-0.6mm的漆包线。
低压绕组也很相似。 决定电压和电流,按截面对应。 当然,低压测量的匝数少,截面大,所以用扁铜线包线更容易缠绕。
匝数是整个变压器的灵魂[机智]。
在计算圈数之前,首先必须理解问题。 12伏电池能为控制面板供电,产生多少高电压正弦波? 这个问题包括我在内都漏掉了。 习惯方波逆变器后,总觉得是12V。
实际上并非如此,即使12V的直流电压被100%利用,也只能获得12V/1.414倍=8.5V左右的正弦波交流电压。
考虑到一定的损失和电池电压下降,这个值会更低。
所以,在这里只能取6-8V。
通俗地说,从12V的电池向控制板供电,理论上只能计算一次电压7V左右。
当然,可以选择更低,但如果变压器利用率下降,截面积增大,逆变桥的损耗也会增加。
一种变压器某绕组匝数受供电电压、铁心材质(不同铁心饱和磁通强度不同)、铁心截面、工作频率和工作波形的影响。
正如刚才提到的,在12V的机器上,我们认为一次电压是7V,硅钢片材质(磁敏强度一般取0.8-1.2T )、50HZ、正弦波。 如果找到合适的铁芯,即使较大,也可以轻松计算出次级匝数n=7v/(4.44*50Hz*1.0t*截面积)。
例如,以使用EI114的铁芯,重叠厚度45mm为例。
7v/(4.44*50Hz*1t*0.038m*0.045m )约=18圈。
而且,300W的功率/7V约为=42A的电流,如果取7A的电流密度,则需要6平方毫米的截面,可以用2*3mm的扁平铜丝缠绕18圈。
当然也可以用多根漆包线缠绕。
一次很好。 二次很好。 理论上,220V/7V=二次匝数/一次18圈。 这样就大约565圈了。
在大功率变压器的计算中。在小功率的情况下,可以适当考虑次级绕组的压降,适当多缠绕。
正如我之前所说,我们的控制柜可以稳定化。 也就是说,无负载时,即使变压器输入7V可以输出300V,控制柜也可以只输出220V,即使加上负载也输出220V。
如上段所述,使用0.47-0.6mm的漆包线,几乎可以达到300W,所以在这里使用0.55左右的漆包线,可以绕600圈。
线缠绕结束后,是生鱼片。
这是必须要抓紧的事情,一定要一张一张插好,不能有缝隙。
然后,穿上支架,拧紧螺丝,可以蘸油漆。
市售绝缘漆一般为原液,加入稀释剂后使用,或直接买稀释后的绝缘漆,浸泡10分钟以上后取出自然干燥即可。
绝缘涂料和稀释剂容易燃烧,请注意火灾。
当然,变压器可以直接向制造商订购购买。 另外,也可以使用环状变压器。 如果是220V/7V左右的电压,电力足够就可以了。
环状变压器需要在一次串中加入大电流的电感。 否则,空载电流会变大。
这是我在淘宝上购买的300W 220V/12V变压器,非常适合用在24V供电的控制板,而且空载电流也在0.3A以上。
(为了避免说要打广告,我删掉了制造商的名字) ) ) ) )。