1、EL EL LEC LEC CTR CTR RO ROEGP1ONI ONIEGP1C C GIA GIA AN ANT T2011上海屹晶微电子有000W 用户手册 000W 用户手册EG8010SPWM芯片EGS001驱动板配套功率板有限公司版权所有REV1.02011.05.05 屹晶微电子 EGP1000W逆变器功率底板用户手册 EG8010 SPWM芯片(EGS001驱动板)配套功率板2011屹晶微电子 版权所有www.EG 1/7EGP1000W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 EG801
2、0 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。
3、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21.EGP1000W 逆变器功率板电路原理图1234567891011121314151617P10R1 04.7 R1 110KD3 1N4148GD SV1C132.2uFC1 00.1uFR8200KR410KR610KRT 1NTC/10KC1 10.01uFR94.7 R1 210KD2 1N4148V3R1 34.7R1 510KD4 1N4148V5R1 44.7 R1 610KD5 1N4148V7FANCTRTFBVFB+5VGN
4、 D+12VGN D2HOVS22LOGND1HOVS1GN D1LOGN DIFBR22.2KQ18050正弦220V 输出正弦220V 输出R510K0.1R1 7大于45开启风扇小于40关闭风扇温度传感器LP8NP9正 弦波输出电压 调整L1C7C6Ca pC1F1Fuse 1R13.3KD1R3100KR7100KLP6NP71 P31P4S1SW-SP STC1 24.7uF工频 变压器反 馈回路C5C4Ca p+12vD2 06 FR107D207 D208D205FR 1 0 7 FR 1 0 7FR 1 0 7U3C9C80.1uF/25VC1 4104/CBBJP3JP 2J
5、P1GNDFAN_VCCC2 C3GD SV2GD SV4GD SV6GD SV8C1 5104/CBB0.1R1 80.1 R1 90.1 R2 0康铜丝12P112P5D85408VIN12+12V3GNDU1EG1181电源模块VIN12+5V3GNDU27805FAN散热风扇12F2IFB1GND21LO3GND4VS15VS26GND72LO8VS292HO10GND11+12V12GND13+5V14VFB15TFB16FANCTR17EGS001EG8010*EGS001 屹晶微电子 EGP1000W逆变器功率底板用户手册 EG8010 SPWM芯片(EGS001驱动板)配套功率
6、板2011屹晶微电子 版权所有www.EG 2/73.功率板模块说明 3.1 EGP10000W 逆变器功率板正视图 图31.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32.EGP1000W 逆变器功率底板电源管理部分原理图R22.2K Q18050FAN散 热风扇大于45C 开 启风扇小于40C 关 闭风扇C7C6Ca pC1F1Fuse 1R13.3KD11 P31P4S1SW-SP STC5C4Ca p+12vC9C80.1uF/25VJP3
7、JP2JP1GNDFAN_VCCC2 C312P112P5D85408VIN12+12V3GNDU1VIN12+5V3GNDU27805功率 电源 接口驱动 电源 接口外挂 风扇 电源 接 口风扇 控制+5V+12V功率 电源 总 线12F2EG1181电源 模块散热片区调制桥臂上管 调制桥臂下管 基频桥臂上管 基频桥臂下管保险丝直流功率电源EGS001逆变器驱动板交流输出LC 滤波（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）电流采样康铜丝+5V稳压温度电阻+12V稳压风扇接口外挂风扇电源直流控制电源调压电位器指示灯功率电源滤波电容，根据需求选择个数及容量交流输出工频变压器升
8、压模式反馈电路去耦电容 屹晶微电子 EGP1000W逆变器功率底板用户手册 EG8010 SPWM芯片(EGS001驱动板)配套功率板2011屹晶微电子 版权所有www.EG 3/7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330V450V之间，高压直流电源可采用高频变压器DCDC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
9、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（
10、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。用以配置驱动电源及风扇电源。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
11、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31.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JP3高频 模式 从P5 口输入从P1 口输入330V450V 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12V75V 接+12V 外接 不焊 断开 断开 断开板上降压从P1 口输入12V15V 不
12、接 外接 不焊 断开 断开 短接15V25V 不接 外接 L7812 断开 短接 断开25V75V 不接 外接 EG1181 断开 短接 断开共用功率电源12V15V 不接 不接 不焊 短接 短接 短接15V25V 不接 不接 L7812 短接 短接 断开25V75V 不接 不接 EG1181 短接 短接 断开表31 工作模式与电源配置表格 屹晶微电子 EGP1000W逆变器功率底板用户手册 EG8010 SPWM芯片(EGS001驱动板)配套功率板2011屹晶微电子 版权所有www.EG 4/7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
13、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（330V400V），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
14、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 下需在驱动电
15、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。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（U3 可以省去，反馈电路
16、上的 4.7uF 的电容不接。电压反馈部分原理图如图 4-1所示：图41 高频模式反馈电路原理图C1 32.2uFR8200KL1220V 正弦波输出LP8NP9C1 00.1uFR410KR510K调压电位器VF BEGP1000WC124.7uF不焊R3100KR7100KLP6NP7AC_V FB1AC_V FB2U3不焊 屹晶微电子 EGP1000W逆变器功率底板用户手册 EG8010 SPWM芯片(EGS001驱动板)配套功率板2011屹晶微电子 版权所有www.EG 5/74.3 工频模式 工频模 式时，功 率电源接口（P3、P4）只需输入低压直流电源即可，功 率电源可由电池组或其
17、他低压电源提供。同样，EGP1000W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：VAC VDC/1.414 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 2.2uF 的 CBB 滤波电容。使用工频变压器时，板上的 LC 滤波器件（L1、C13）可以省去，滤波电感（L1）用粗铜丝短路，滤波电容（C13）不焊。输出及反馈电路如同 4-2 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EGS001驱动板的VFB。另外工频反馈需要在EGS001的VF
18、B脚与地之间加一个16V/4.7uF的电解电容（C12），工频模式电压反馈电路如图 4-2 所示。图42 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 EGS001 驱动板的 VFB。隔离的反馈电路如图 4-3 所示。图43 工频模式反馈电路原理图（隔离）R3100KR7100KLP6NP7EGP1000WAC_VFB1AC_VFB2U3低压SPWM 输出LP8NP9CBB2.2uF/400V工频 升压 变压 器AC220VC100.1uFR410KR510KC124.7uFVFB调压电位器
19、L1C132.2uF滤波电容交流 输出220VR36.8KR70R0LP6NP7AC220V AC12VEGP1000WAC_VFB1AC_VFB2U3低压SPWM 输出LP8NP9CBB2.2uF/400V工频 升压变压器AC220V反馈变压 器C100.1uFR410KR510KC124.7uFVFB调压电位器L1C132.2uF滤波电容交流输出220V 屹晶微电子 EGP1000W逆变器功率底板用户手册 EG8010 SPWM芯片(EGS001驱动板)配套功率板2011屹晶微电子 版权所有www.EG 6/74.4 应用举例 应用举例1：使用高频模 式直接逆变输出 220V 交流。功率电
20、源电压：VDC(min)=1.414*VAC=1.414*220V 312 V 输入的功率 电源电压 VDC需大于交流输出峰值 312V,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 330V 450V。功率电 源电源电压也不宜过高，过高将导致 MOSFET 选型困难，并且会增加高压电源滤波电容成本。330V 450V 的 功率电源可使用高频变压器DC-DC 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+12V 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:ITOP=1.414*W/VAC=1.414*1000V A/220V
21、 6.5 A 板上的保险丝可选择 10A-20A 的保险丝。采样电阻:RS=VSH/ITOP=0.5V/6.5A 0.08 采样电阻可使用功率电阻，如使用 0.2/2W 的功率电阻，则使用 3-4 根功率电阻并联。应用举例2：48V DC-220V AC，使用 工频 模式加工频变压器逆变输出 220V 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EG1181 降压型开关电源模块，输入电压（+25V+70V）、输出+12V/100mA。工频变压器低压线圈输入电压:VACL(max)=VDC/1.414=48V/1.414 34 V n(min)=VACH/VACL(max
22、)=220 V/34V=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 34V，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 24V-220V或30V-220V 的工频变压器。屹晶微电子 EGP1000W逆变器功率底板用户手册 EG8010 SPWM芯片(EGS001驱动板)配套功率板2011屹晶微电子 版权所有www.EG 7/7 当选择 24V-220V 的工频变压器时，功率电源总线上的峰值电流约为:ITOP=1.414*W/VACL=1.414*1000V A/24V 60A 板上的保险丝可选择(80A-100A)的保险丝。采样电阻:RS=VSH/ITOP=0.5V/60A 0.008 采样电阻须使用康铜丝，如使用 20m的康铜丝，则使用 3-4 条康铜丝并联。5.规格尺寸 EGP1000W 规格尺寸.图41.EGP1000W 逆变器功率板规格尺寸单位：mm98.56.213.117.4160.417.4 17.4 17.4 17.4 17.4 17.4 17.4 8.316801040.3
