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[创新制造展示] 旧料利用!做个幅度/频率/相序可调的小功率三相电源

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 楼主 | 2019-12-21 21:56 | 显示全部楼层 |阅读模式
想法的产生:
工作中经常会用到调压器,有时候不仅仅需要调压,还需要输出60Hz,三相的还需要切换相序(一般需要的话只能手动切换)。心里想着如果有个数控可调的三相电源多好,就能满足这些要求了,TB上一找还真有,只是价格。。。还是算了。
前段时间发现公司里有几个旧变压器(每个估计20W左右)用不到了在吃灰,于是就有想法了:自己用单片机做个小功率的三相可调电源吧。。

原理:
1、单片机没有DAC,那就用定时器产生三路SPWM,经过RC低通,再经过电容隔直,得到三相信号源。
2、三相信号源用功放IC(TDA2030A)进行功率放大,再推动变压器,得到三相电!
3、功率放大这块这样做比较简单,就不考虑逆变方案了,效率低点,反正功率不大(实际用也就10W+)。

准备好材料:
1、找齐了三个看上去还比较新的变压器。
2、拿出了STM8S103最小核心板。
3、加一个刚毕业时买的一个LCD1602模块(终于把你用掉了)。
4、再来一个看上去比较大气的电位器(270°)。
5、铜柱、电阻电容二极管等等杂物,基本就上都找齐了。
6、最后还差洞洞板和3个TDA2030A和散热器手上没有,TB买。

编写程序:
TB下单后,就可以一边写程序,一边等快递了。。

----------------------------------------------

东西准备好了后就开始各种组装方式对比,确定好了后打孔安装。东西虽然不多,做起来还是花了不少时间。。
效果如下,比较紧凑:
495335dfe2214dd9b1.png
221155dfe22cf3f21a.png

对了,电源还没有,暂时用的是实验电源。

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lhkjg 打赏了 5.00 元 2020-01-06
理由:继续加油,同时我也广交这类无私奉献的人才

 楼主 | 2019-12-21 22:09 | 显示全部楼层
频率/幅度由电位器设置,或者按钮快速设置常用频率,相序/输出开关由按钮设置。
波形图,示波器只有两个通道:
385575dfe276085eda.png
233715dfe2770f098d.png

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chongdongchen 2019-12-21 22:12 回复TA
一个周期256个采样点,波形看上去还不错。 
 楼主 | 2019-12-21 22:41 | 显示全部楼层
本帖最后由 chongdongchen 于 2019-12-21 22:51 编辑

视频演示:
http://player.youku.com/embed/XNDQ3ODA5MjMyOA==
调压:http://player.youku.com/embed/XNDQ3ODEwMzg1Mg==

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| 2019-12-22 09:46 | 显示全部楼层
超牛制作!

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| 2019-12-22 10:22 | 显示全部楼层
如果想做个功率大的,可以用通用变频器,输出加LC滤波即可。
我设计过专用的小功率变频器,220V交流供电,整流滤波,然后MCU(中颖的SH79F1615)输出6路SPWM信号,驱动三相H桥功率模块(士兰微电子的IPM),变频范围1-75Hz,PWM频率7.5KHz左右,幅度也可以设置或者自动V/F表格设定,最大输出功率可以大于1000W。如果作为信号源,需要加LC滤波,隔离变压器供电。如果驱动三相交流电机,原来380V的,Y接法的改为三角形接法即可,额定功率基本不变。

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 楼主 | 2019-12-23 08:51 | 显示全部楼层

感谢支持!

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 楼主 | 2019-12-23 08:54 | 显示全部楼层
gx_huang 发表于 2019-12-22 10:22
如果想做个功率大的,可以用通用变频器,输出加LC滤波即可。
我设计过专用的小功率变频器,220V交流供电, ...

同感,当时也有考虑过买个0.75KW的通用变频+滤波搞个,后来发现经济型的通用变频器电压和频率一般都不能单独调节,高端的好像有。
所以最合理方案还是自制“专用变频器”,功率就可以做大。

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| 2019-12-23 21:42 | 显示全部楼层
有几个问题想问下,输出的频率是什么频率,三相都是相同的频率还是什么;那个三相的相位是怎么做的呢,三相平衡每相隔120°

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 楼主 | 2019-12-24 08:42 | 显示全部楼层
本帖最后由 chongdongchen 于 2019-12-24 08:48 编辑

@风雨潇潇 输出频率目前是40.0-72.0Hz可调,默认50Hz,三相同频率,相位差120度,就是模拟三相工业电。

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| 2019-12-24 19:56 | 显示全部楼层
这个真不错.

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| 2019-12-25 17:35 | 显示全部楼层
chongdongchen 发表于 2019-12-21 22:09
频率/幅度由电位器设置,或者按钮快速设置常用频率,相序/输出开关由按钮设置。
波形图,示波器只有两个通 ...

请教这点功率都有哪些使用场景?

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 楼主 | 2019-12-25 20:47 | 显示全部楼层
st.you 发表于 2019-12-25 17:35
请教这点功率都有哪些使用场景?

确实,这点功率在电气行业里带不了什么设备!即使用到,也不会是这个笨重的方案。
做这个的目的是为了自用,开发一些保护器类产品的时候调试用,不是为了带负载。
还有就是喜欢DIY,同时也是经验的累积。
也可以当成一个信号源吧。

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| 2019-12-26 14:46 | 显示全部楼层
chongdongchen 发表于 2019-12-25 20:47
确实,这点功率在电气行业里带不了什么设备!即使用到,也不会是这个笨重的方案。
做这个的目的是为了自 ...

是挺好玩的

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| 2019-12-31 16:18 | 显示全部楼层
有原理图可以看看吗

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| 2019-12-31 17:17 | 显示全部楼层
不错啊,再进一步完善。

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 楼主 | 2020-1-2 08:56 | 显示全部楼层
HXM1593 发表于 2019-12-31 16:18
有原理图可以看看吗

原理比较简单,当时没画图直接做的。不过做好后还是补画了,可能有些地方不全,不过原理部分是画全了的。
92715e0d3eb24a6ba.png

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 楼主 | 2020-1-2 08:57 | 显示全部楼层
大秦正声 发表于 2019-12-31 17:17
不错啊,再进一步完善。

是的,还需完善,等空余时间多点就继续。

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| 2020-1-4 09:25 | 显示全部楼层
这个真不错,顶一下

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chongdongchen 2020-1-5 16:32 回复TA
感谢大佬支持! 
| 2020-1-6 15:28 | 显示全部楼层
如果能够提供开源资料,将对后来者有很大帮助

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 楼主 | 2020-1-7 11:25 | 显示全部楼层
lhkjg 发表于 2020-1-6 15:28
如果能够提供开源资料,将对后来者有很大帮助

感谢支持,这个实现起来比较简单,用定时器就可以了:
【渔】
TIM1的三路PWM输出对应三相,初始化一下就行了;
TIM2定时从正弦表格取数据更新TIM1的占空比;
改变TIM2的定时值就控制了输出频率。
改变正弦表格的百分比就控制了输出幅度。
综上,就是配置定时器,没什么大的难度的。授人以鱼不如授人以渔。
所以,就没必要开源了,开源的话大概率也是吃灰。
不过,如果有爱好者只是想做一个实物使用,倒是可以提供固件,省去开发过程。
出于学习目的的爱好者们可以动下手,一个最小核心板+3个电阻+3个电容就可以出波形了。
实际操作才能学到更多东西。
有什么更好的方法的话可以一起讨论啦。

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