旧料利用！做个幅度/频率/相序可调的小功率三相电源

chongdongchen · 2019-12-21 21:56

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：

对了，电源还没有，暂时用的是实验电源。

chongdongchen · 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，示波器只有两个通道：

chongdongchen · 2019-12-21 22:41

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==

dog_xin · 2019-12-22 09:46

超牛制作！

gx_huang · 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，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。

chongdongchen · 2019-12-23 08:51

dog_xin 发表于 2019-12-22 09:46
超牛制作！

感谢支持！

chongdongchen · 2019-12-23 08:54

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。

风雨潇潇 · 2019-12-23 21:42

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°

chongdongchen · 2019-12-24 08:42

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。

摸摸 · 2019-12-24 19:56

这个真不错.

st.you · 2019-12-25 17:35

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？

chongdongchen · 2019-12-25 20:47

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。

st.you · 2019-12-26 14:46

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

HXM1593 · 2019-12-31 16:18

有原理图可以看看吗

大秦正声 · 2019-12-31 17:17

不错啊，再进一步完善。

chongdongchen · 2020-1-2 08:56

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。

chongdongchen · 2020-1-2 08:57

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。

烈火狂龙 · 2020-1-4 09:25

这个真不错，顶一下

lhkjg · 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

chongdongchen · 2020-1-7 11:25

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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