220v 逆变器大功告成

Posted on February 5, 2024

这篇 文章里,我被风扇厂的老板教育了成本控制。

思来想去,我发现还是有必要制作 220v 的变频器以降低对电机的要求。

经过数次炸板改版后,最终在今天制作完成了。听到家里 220v 的电机,而不是自己改绕的电机,也发出了熟悉的 vvvf 音乐,心情还是非常激动的。

制作

首先, 220v 属于强电,而单片机实验 3.3v 属于弱电。强电和弱电需要隔离。 我首先想到的是使用光耦进行隔离。

但是,一想到要在pcb上贴6个光耦就感觉成本飙升。而且光耦的 LED 发光二极管,总感觉会随着时间的推移而衰减。而且还感觉 LED 二极管的发光熄灭的速度赶不上 pwm 的速度。

事实也确实如此。因此需要使用专门为栅极驱动设计的高速光耦。而高速光耦就贵了很多。简直就是成本炸裂。

就在我苦恼的时候,突然发现了数字隔离器这种东西。一个数字隔离器和一个高速光耦价格相当,但是光耦只能传递一路信号,而数字隔离器能传多路。成本一下子就节约下来了。 最后选了一个6路的数字隔离器,只需一个就完成了6路 pwm 信号的传递。

另外,为了适应高压,栅极驱动也需要更换为耐压 600v 的版本。

因为用惯了EGmicro的栅极驱动,所以想都没想,就从 EG2134 升级成了 EG2334。

于是驱动电路就从

低压

变成了

高压

当然,为了对比,也做了一个光耦的版本

光耦版

NOTE:经过光耦后,信号反相了。因此需要在单片机里修改输出极性。

打样回来的光耦版本

制作好的光耦

打样回来的数字隔离器版本

打样回来的数字隔离器版本

除了要使用隔离器进行隔离,栅极驱动和单片机,还得使用两个不同的开关电源供电。 由于我神功还没大成,因此我买了专门的超迷你开关电源模块。 还为这个电源模块在立创EDA里绘制了封装。这样就可以直接引用了。

比如看下背面

背面 有两个电源模块的位置。

然后搞起来验证

组装好了

因为家里能给我折腾的就只有电风扇。所以三相接了2相出来,也能用来驱动电风扇的电机了。

还接了个漏保来保护自己。嘿嘿。

最后,接上电风扇后,听到了熟悉的 VVVF 声音!

总结

高压变频器,增加了隔离成本。所以没法和12v/24v的变频器竞争成本。

隔离成本大头是多了2个隔离电源,多了数字隔离器,还要使用昂贵的隔离采样放大器。

而且超过 70w 功率,还得配置 PFC 电路。

还得想办法,把成本扣出来,这样才能卖给电风扇长。毕竟异步电机 60w 也才十几块钱。能制作低成本的变频器,就不需要 20w 的无刷电机做的“变频风扇”忽悠人了。

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