EEC ECTR CTRO OI C IA AT EP 000W 用户手册 0 上海有有限公司版权所有 E800 PWM 芯片 E00 驱动板配套功率板 REV.0 0.05.05
FR07 07 FR07 06 FR07 08 FR07 05 E800 PWM 芯片 (E00 驱动板 ) 配套功率板 EP000W 逆变器功率板用户手册 版本更新 : V.0: 正式发行初版 (0-05-04). 描述 EP000W 逆变器功率板是一款配套 E800 PWM 芯片和 E00 正弦波逆变器驱动板的专用功率底板, 适用于 KVA 以下的逆变单元 EP000W 逆变器功率板具有两种工作模式 : 前级经高频变压器 C-C 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 EP000W 逆变器功率板上由一个 E00 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 C 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 E00 上的风扇控制功能根据温度打开或关闭散热风扇. 电路原理图 EP000W 逆变器功率板原理图 JP JP FA_VCC P P P4 P5 F Fuse JP +v W-PT R.K C5 C 8 5408 C4 Cap C C F 散热风扇 FA VI +V U E8 电源模块 C9 C8 0.uF/5V VI +5V U 7805 C7 C6 Cap 大于 45 开启风扇小于 40 关闭风扇 R Q P6 *.K 8050 E800 E00 7 FACTR 6 TFB 5 VFB 4 +5V +V 0 HO 9 V 8 O 7 6 V 5 V 4 O FACTR 7 TFB 6 VFB 5 +5V 4 +V HO 0 V 9 O 8 7 HO 6 V 5 4 O RT TC/0K 温度传感器 R0 4.7Ω R 4.7Ω 448 4 448 R 0K R5 0K C R6 0.0uF 0K V V5 4.7uF C0 C 0.uF V R9 4.7Ω R4 0K 448 5 448 R4 V6 4.7Ω R 0K R6 0K R5 0K 正弦波输出电压调整 V V7 V4 V8 C4 04/CBB C5 04/CBB R 00K R7 00K U 工频变压器反馈回路 P7 R8 00K P8 正弦 0V 输出 C.uF 正弦 0V 输出 P9 IFB IFB E00 P0 R7 R8 R9 R0 0.Ω 0.Ω 0.Ω 0.Ω 康铜丝 图. EP000W 逆变器功率板电路原理图 0 版权所有 www.emicro.com / 7
. 功率板模块说明 E800 PWM 芯片 (E00 驱动板 ) 配套功率板. EP0000W 逆变器功率板正视图 散热片区 保险丝 直流功 率电源 风扇接口 外挂风扇电源 直流控制电源 调制桥臂上管调制桥臂下管基频桥臂上管基频桥臂下管 功率电源滤波电容, 根据需求选择个数及容 量 电流采样 去耦 康铜丝 电容 E00 逆变器驱动板 交流输出 C 滤波 指示 灯 +V 稳压 +5V 调压 稳压 电位 器工频变压器升压模式反馈电路图. EP000W 逆变器功率板 ( 工频升压模式时, 电感用铜丝短路, 电容接工频 变压器高压输出端 ) 温度电阻交流输出. 接口说明.. 电源接口 EP000W 逆变器功率板共有三个电源接口 : 功率电源接口 (P P4) 驱动电源接口(P5) 及风扇电源接口 (P) P FA_VCC JP JP 外挂风扇电源接口功率电源总线 P 功率电源接口 P4 驱动电源接口 P5 F Fuse JP W-PT +v R.K C5 C4 Cap C 8 5408 C C +V F 散热风扇 FA U E8 电源模块 VI +V C9 C8 0.uF/5V VI +5V U 7805 C7 C6 Cap +5V 风扇控制 R.K Q 8050 大于 45 C 开启风扇小于 40 C 关闭风扇 图. EP000W 逆变器功率底板电源管理部分原理图 0 版权所有 www.emicro.com / 7
E800 PWM 芯片 (E00 驱动板 ) 配套功率板功率电源 (P 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 0V, 则输入的直流功率电压须在 0V ~ 450V 之间, 高压直流电源可采用高频变压器 C C 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 PWM 控制电路和功率管驱动电路供电, 输入电压为 +V 工作在高频模式时, 由于功率电源电压通常在 0V 以上, 所以必须使用另外一组 +V 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 +V 的直流电源单独为驱动电路供电 风扇电源 (P) 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 JP 选择功率电源为散热风扇供电.. 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 ( C)C 滤波后直接提供 0V 纯正弦波输出 工频模式时, 板上 C 滤波电路 ( C) 可以省去, 滤波电感 用粗铜丝短路, 滤波电容 C 不焊, 输出 PWM 波形, 经外挂工频变压器和滤波电容后输出 0V 正弦波 可参考章节 4. 工频模式.. 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. 工频模式 中的反馈说明. 板上电源配置跳线 EP000W 逆变器功率板上有三个电源配置跳线 :JP JP JP 用以配置驱动电源及风扇电源 高频模式时, 需在驱动电源接口 (P5) 外接 +V 的电源为驱动电路供电, 风扇电源 (P) 也需外接, 且高频模式时 JP JP 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 +V 的电源为驱动电路供电 具体配置见表. 工作模式高频模式工频模式 驱动电源模式从 P5 口输入从 P5 口输入板上降压 风扇电源模式从 P 口输入从 P 口输入从 P 口输入共用功率电源 功率电源 (P P4) 驱动电源接口 (P5) 风扇电源接口 (P) 降压器件 跳线 U JP 跳线 跳线 JP JP 0V 450V 接 +V 外接 不焊 断开 断开 断开 V 75V 接 +V 外接 不焊 断开 断开 断开 V 5V 不接 外接 不焊 断开 断开 短接 5V 5V 不接 外接 78 断开 短接 断开 5V 75V 不接 外接 E8 断开 短接 断开 V 5V 不接 不接 不焊 短接 短接 短接 5V 5V 不接 不接 78 短接 短接 断开 5V 75V 不接 不接 E8 短接 短接 断开 表 工作模式与电源配置表格 0 版权所有 www.emicro.com / 7
E800 PWM 芯片 (E00 驱动板 ) 配套功率板板上功率电源总线上有三个滤波电解电容 (C C C) 及两个去耦电容 (C4 C5) 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 (0V~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 6V 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.uF 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. 工作模式概述 EP000W 逆变器功率板共有两种工作模式 : 前级经高频变压器 C-C 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. 高频模式 高频模式时, 功率电源接口 (P 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 0V 交流输出时, 功率电源电压至少要大于 V 即: V C > V AC *.44 一般需要在重载下稳定运行时, 需要留有一定的余量, 在 0V 交流输出时, 建议功率电源电压为 0V-450V 另外, 高频模式下需在驱动电源接口 (P5) 上外接一组 +V 的驱动电源, 供驱动电路使用 高频模式时, 交流输出端需接 C 滤波, 将调制波滤除, 需在板上 (C) 位置焊接一个.uF 的 CBB 电容,() 位置焊接一个.mH 的电感 () 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 C 滤波电容 (C) 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 高频模式时, 板上已集成完整的电压反馈电路, 能够自动实现稳压功能, 且输出的交流电压可以通过调压电位器 (R5) 调节 工频电压反馈接口 (P6 P7) 不接, 且用于工频电压反馈的整流桥芯片 (U 可以省去, 反馈电路上的 4.7uF 的电容不接 电压反馈部分原理图如图 4- 所示 : VFB 不焊 C 4.7uF C0 0.uF R4 0K 调压电位器 R5 0K EP000W R8 00K C.uF R 00K R7 00K 不焊 U 0V 正弦波输出 P6 AC_VFB AC_VFB P7 P8 P9 图 4 高频模式反馈电路原理图 0 版权所有 www.emicro.com 4 / 7
E800 PWM 芯片 (E00 驱动板 ) 配套功率板 4. 工频模式 工频模式时, 功率电源接口 (P P4) 只需输入低压直流电源即可, 功率电源可由电池组或其他低压电源提供 同样,EP000W 逆变器功率板输出的交流电压有效值和功率电源输入的直流电压关系仍需遵循 : V AC < V C /.44 此时, 板上的交流输出接口 (P8 P9) 需要接工频变压器的低压线圈输入端口, 变压器高压线圈输出端口并一个.uF 的 CBB 滤波电容 使用工频变压器时, 板上的 C 滤波器件 ( C) 可以省去, 滤波电感 () 用粗铜丝短路, 滤波电容 (C) 不焊 输出及反馈电路如同 4- 所示 若系统不需要隔离, 则直接将工频变压器输出端口接到板上的工频反馈输入端, 经过板上整流桥整流后由分压电阻分压到 E00 驱动板的 VFB 另外工频反馈需要在 E00 的 VFB 脚与地之间加一个 6V/4.7uF 的电解电容 (C), 工频模式电压反馈电路如图 4- 所示 EP000W VFB 4.7uF C C0 0.uF R4 0K 调压电位器 R5 0K R 00K U P6 AC_VFB R7 00K AC_VFB P7 C.uF P8 P9 低压 PWM 输出 工频升压变压器 AC0V 滤波电容 CBB.uF/400V 交流输出 0V 图 4 工频模式反馈电路原理图 ( 不隔离 ) 如系统需要隔离, 则工频变压器输出端口需先接一反馈变压器至板上的交流反馈输入端, 再经过板上整流桥整流后由分压电阻分压到 E00 驱动板的 VFB 隔离的反馈电路如图 4- 所示 EP000W VFB 4.7uF C C0 0.uF R4 0K 调压电位器 R5 0K R 6.8K U P6 AC_VFB 反馈变压器 ACV AC0V R7 0R0 AC_VFB P7 C.uF P8 P9 低压 PWM 输出 工频升压变压器 AC0V 滤波电容 CBB.uF/400V 交流输出 0V 图 4 工频模式反馈电路原理图 ( 隔离 ) 0 版权所有 www.emicro.com 5 / 7
E800 PWM 芯片 (E00 驱动板 ) 配套功率板 4.4 应用举例 应用举例 : 使用高频模式直接逆变输出 0V 交流 功率电源电压 : V C (min) =.44 * V AC =.44 * 0V V 输入的功率电源电压 VC 需大于交流输出峰值 V, 建议留有余量, 特别是重载时, 功率电源电压要高于交流输出峰值电压, 电压范围应在 0V ~ 450V 功率电源电源电压也不宜过高, 过高将导致 MOFET 选型困难, 并且会增加高压电源滤波电容成本 0V ~ 450V 的功率电源可使用高频变压器 C-C 升压得到 驱动电源提供 : 需在板上的驱动电源接口 (P5) 另接一组 +V 的驱动电源单独为驱动电路供电 功率电源总线上的峰值电流约为 : I TOP =.44 * W / V AC =.44 * 000VA / 0V 6.5 A 板上的保险丝可选择 0A - 0A 的保险丝 采样电阻 : R = V H / I TOP = 0.5V / 6.5A 0.08Ω 采样电阻可使用功率电阻, 如使用 0.Ω/W 的功率电阻, 则使用 -4 根功率电阻并联 应用举例 : 48V C -- 0V AC, 使用工频模式加工频变压器逆变输出 0V 交流 驱动电源提供 : 板上的驱动电源接口 (P5) 可以不接, 驱动电源使用 E8 降压型开关电源模块, 输入电压 (+5V ~ +70V) 输出 +V/00mA 工频变压器低压线圈输入电压 : V AC (max) = V C /.44 = 48V /.44 4 V n (min) = V ACH / V AC(max) = 0 V / 4V = 6.5 即工频变压器低压线圈输入的交流电压有效值将小于 4V, 也就是说高压线圈与低压线圈的匝数比必须大于 6.5 重载时建议留一定的余量, 匝数比不宜太小 此时可以选用 4V - 0V 或 0V - 0V 的工频变压器 0 版权所有 www.emicro.com 6 / 7
E800 PWM 芯片 (E00 驱动板 ) 配套功率板 当选择 4V - 0V 的工频变压器时, 功率电源总线上的峰值电流约为 : I TOP =.44 * W / V AC =.44 * 000VA / 4V 60A 板上的保险丝可选择 (80A-00A) 的保险丝 采样电阻 : R = V H / I TOP = 0.5V / 60A 0.008Ω 采样电阻须使用康铜丝, 如使用 0mΩ 的康铜丝, 则使用 -4 条康铜丝并联 5. 规格尺寸 EP000W 规格尺寸 6. 68±0 60.4. 7.4 7.4 7.4 7.4 7.4 7.4 7.4 7.4 8. 04±0. 98.5. 单位 :mm 图 4. EP000W 逆变器功率板规格尺寸 0 版权所有 www.emicro.com 7 / 7