EGP1000W逆变器功率板用户手册
版本更新:V1.0:正式发行初版 (2011-05-04)。
1.描述
EGP1000W逆变器功率板是一款配套 EG8010 SPWM芯片和EGS001正弦波逆变器驱动板的专用功率底板,适用于3KVA以下的逆变单元。EGP1000W逆变器功率板具有两种工作模式:前级经高频变压器DC-DC升压后输入高压直流电至板上功率电源接口直接逆变输出模式(高频模式);直接输入低压直流电至板上功率电源接口逆变输出低压交流后经工频变压器升压输出高压交流(工频模式)。用户可根据需求选择工作模式及功率器件,并通过调压电位器调节交流输出电压。
EGP1000W逆变器功率板上由一个EGS001正弦波逆变器驱动板的专用接口、8个功率管两两并联组成的全桥功率单元、LC滤波单元、低压电源管理单元、电压电流反馈单元及温度检测单元。板上可安装散热片和风扇,并可通过EGS001上的风扇控制功能根据温度打开或关闭散热风扇。
2.电路原理图
EGP1000W逆变器功率板原理图
图2-1. EGP1000W逆变器功率板电路原理图
3.功率板模块说明
3.1 EGP10000W逆变器功率板正视图
图3-1. EGP1000W逆变器功率板
3.2接口说明
3.2.1 电源接口
EGP1000W逆变器功率板共有三个电源接口:功率电源接口(P3、P4)、驱动电源接口(P5)及风扇电源接口(P1)。
图3-2. EGP1000W逆变器功率底板电源管理部分原理图
功率电源(P3、P4)主要为逆变全桥供电,为逆变输出提供电能。工作在高频模式时,功率电源为一组高压直流电源,若要逆变输出交流220V,则输入的直流功率电压须在330V ~ 450V之间,高压直流电源可采用高频变压器DC-DC升压得到。工作在工频模式时,功率电源为一组低压直流电源,通常电压不大于60V,可采用电池组或其他直流电源供电。
驱动电源(P5)主要为SPWM控制电路和功率管驱动电路供电,输入电压为+12V。工作在高频模式时,由于功率电源电压通常在330V以上,所以必须使用另外一组+12V的直流电源单独为驱动电路供电。工作在工频模式时,功率电源电压通常不大于60V,可使用功率电源通过板上降压电路为驱动电路供电,也可外接一组+12V的直流电源单独为驱动电路供电。
风扇电源(P1)主要为散热风扇提供电源,由于散热风扇的工作电压不同,一般风扇电源需要外接,工作在工频模式时,也可通过配置跳线JP2选择功率电源为散热风扇供电。
3.2.2 交流输出接口(P8、P9)
    板上P8、P9接口为交流输出接口。高频模式时,经板上(L3、C13)LC滤波后直接提供220V纯正弦波输出。工频模式时,板上LC滤波电路(L1、C13)可以省去,滤波电感L1用粗铜丝短路,滤波电容C13不焊,输出SPWM波形,经外挂工频变压器和滤波电容后输出220V正弦波。可参考章节“4.3 工频模式”。
3.2.3 工频电压反馈接口(P6、P7)
板上P6、P7接口为工频电压反馈接口仅在工频模式时使用。具体使用方法请参考章节“4.3
工频模式”中的反馈说明。
3.3板上电源配置跳线
EGP1000W逆变器功率板上有三个电源配置跳线:JP1、JP2、JP3。用以配置驱动电源风扇电源
高频模式时,需在驱动电源接口(P5)外接+12V的电源为驱动电路供电,风扇电源(P1)也需外接,且高频模式时JP2、JP3必须断开!
工频模式时,驱动电源接口(P5)可以不接使用功率电源经板上降压电路降压后为驱动电路供电,根据输入的功率电源电压不同,配置跳线若不使用板上降压电路,也可在驱动电源接口(P5)外接+12V的电源为驱动电路供电。具体配置见表3-1.
工作
模式
驱动电
源模式
风扇电
源模式
功率电源
(P3、P4)
驱动电源接口(P5)
风扇电源接口(P1)
降压器件U1
跳线
JP1
跳线
JP2
跳线
模块电源图片JP3
高频
模式
从P5口输入
从P1口输入
330V-450V
接+12V
外接
不焊
断开
断开
断开
工频
模式
从P5口输入
从P1口输入
12V-75V
接+12V
外接
不焊
断开
断开
断开
板上
降压
P1口
输入
12V-15V
不接
外接
不焊
断开
断开
短接
15V-25V
不接
外接
L7812
断开
短接
断开
25V-75V
不接
外接
EG1181
断开
短接
断开
共用
功率
电源
12V-15V
不接
不接
不焊
短接
短接
短接
15V-25V
不接
不接
L7812
短接
短接
断开
25V-75V
不接
不接
EG1181
短接
短接
断开
表3-1 工作模式与电源配置表格
板上功率电源总线上有三个滤波电解电容(C1、C2、C3)及两个去耦电容(C14、C15)。电容的耐压值需根据功率电源电压选择。如工作在高频模式功率电源总线电压为(330V~400V),则选择耐压为450V。若工作在工频模式功率电源总线电压为48V,则选择电容耐压应为63V。电解电容容量根据实际系统功率选择,一般高频模式应大于47uF,工频模式应大于470uF。去耦电容一般选择0.1uF的CBB电容,耐压必须大于功率电源总线电压。若电容耐压小于功率电源总线电压,则可能造成电容爆炸危险!
4.工作模式说明
4.1 工作模式概述
EGP1000W逆变器功率板共有两种工作模式:前级经高频变压器DC-DC升压后输入高压直流电至板上功率电源接口直接逆变输出模式(高频模式);直接输入低压直流电至板上功率电源接口逆变输出低压交流后经工频变压器升压输出高压交流(工频模式)。两种工作模式
所用功率器件不同,用户可根据系统需求选型。工作在高频模式时,直流电压高,相同功率下电流小;工频模式时,直流电压低,相同功率下电流大。
4.2高频模式
高频模式时,功率电源接口(P3、P4)需输入高压直流电源, 功率电源电压需大于逆变单元交流输出的峰值,如需要有效值220V交流输出时,功率电源电压至少要大于311V。即:
VDC > VAC * 1.414
    一般需要在重载下稳定运行时,需要留有一定的余量,在220V交流输出时,建议功率电源电压为330V-450V。另外,高频模式下需驱动电源接口(P5)上外接一组+12V的驱动电源,供驱动电路使用。
高频模式时,交流输出端需接LC滤波,将调制波滤除,需在板上(C13)位置焊接一个2.2uF的CBB电容,(L1)位置焊接一个3.3mH的电感(L1)。电容的耐压及电感的电流能力根据实际需要选择。注意,逆变器为交流输出,输出LC滤波电容(C13)不可使用电解电容,一般选择CBB电容,且耐压需大于交流输出峰值电压。