
4S锂电池可用200W纯正弦波逆变器
简介
简单的200W逆变器,可使用4S锂电池供电。
简介:简单的200W逆变器,可使用4S锂电池供电。开源协议
:CC BY-NC-SA 3.0
(未经作者授权,禁止转载)描述
!!!本项目中涉及高压以及危险操作,任何因模仿本项目的行为造成的人身伤害或财产损失与作者和平台无关!!!
由于功率较小,为了极简电路,前级欠压与短路保护外包给了锂电池保护板,保护板必须有欠压与短路保护,同时后级未设置过载与短路保护。禁止短路与过载。
2025.9.24更新:经过修改与测试,此逆变器稳定性已经较高,可以用作停电应急电源与小功率户外电源。
但是仍然不允许过载使用或接入大功率交流电机、无PFC大功率开关电源等对电网冲击大的设备。
前情提要
事情要从楼下的工地说起,在八月的开始,施工队成功挖断了电缆,还刚刚好是一天最热的几个小时,一家人完全没准备,于是只得在那个下午手动扇风,拿个硬纸板大人扇完小孩扇。。。。。。
由于施工队还在施工并且之前的体验过于噩梦,害怕它梅开二度,一开始计划在网上买成品逆变器,结果发现这些逆变器很少有支持4S锂电池(16.8V-13V)的(本人手上频繁使用的只有4S锂电池,并不愿意特意买电瓶或者重新做一块3S锂电池)
而那些能支持这个电压的基本上只有海鲜市场那一些“不包好坏”、“无资料”的“户外电源主板”。
加上刚刚好没什么事情做,就萌生了DIY逆变器的想法。
项目介绍
一、前级
由于输入电压小而且电压范围不算特别大,前级使用半闭环硬开关推挽架构,省略电感降低成本的同时提高了效率。
反馈电路只保证输出电压不会因为空载时的过冲超标。
因此,前级电压禁止调整到低于最大电压(最大输入电压*变比)
因为在硬开关推挽结构中,变压器输出可看做方波电压源,由于省略了电感,会有巨大的电流尖峰。
二、后级
后级使用EGS002D驱动板,单极性SPWM产生正弦波,结构简单的同时效率高。
唯一需要注意的一点就是,EGS002驱动板不要到某宝那种不知名小店买,很容易出奇怪的BUG(本人连踩3块EGS002的坑),多花点钱到官方店买能省很多事。
逆变器实测参数:
(输入功率由精度较低的电压表与电流表得到,效率仅供参考)
| 负载功率 | 输入功率 | 效率 |
| 0(空载) | 9.0W | —— |
| 93.5W | 101.0W | 92.6% |
因开关电源功率不足,无法测试200W满载效率。
制作过程
变压器绕制
变压器详细计算过程如下:


绕制过程:
先绕48T次级

缠上4层绝缘胶带,利兹线双线并绕4T,同时产生两个4T绕组为初级
(忘记拍照了)
缠4层胶带,加上挡墙,绕剩余48T的次级

缠4层胶带,最后绕4T的供电绕组(上个48T绕组最后一层应该只占用了半层,绕在没占用的半层上面,不然磁芯放不下),

最后缠胶带,最外层胶带一定要缠紧,如果磁芯会轻微剐蹭线包,可以用塑料尺等软性物体,大力从侧面挤压线包,让其侧面厚度减小。
如果磁芯完全放不下,则是变压器绕制错误。
最终成品:

变压器出线方式:
(所有绕组同向绕制)

初级漏感及内阻测试:


老前级因为开关频率过低的原因,变压器发热严重,再叠加没有上电缓冲电路,极易开机就炸管
新前级解决了这些问题,整个逆变器的稳定性瞬间就上去了。
整个前级制作起来基本不可能失败,焊好了就能用。
带载测试:

变压器的发热相比初版小了很多,100W只需被动散热,目测超到300W除了变压器热一点也没问题。
后级制作
后级直接使用EGS002的官方电路,只要EGS002没问题,一般是不会出问题的。
测试不建议直接上高压。,可以购买那种可调的高压电源模块,至少400V。
把后级输入电压从低一直调到400V,如果400V时MOS没有击穿,波形没乱,后级就成功了。
后级的7812直接将输入输出短接即可,因为修改后的前级直接输出12V
PS:后级是本人踩坑最多的。
前后贪便宜买到了3块劣质驱动板。
第一块上电单片机直接不工作,换了晶振电容才好。
第二第三块问题如下:

(此尖峰在第一、第三块中均未出现)

(上电就炸管)
调后级自闭了好一阵,一直以为是自己的问题,调试调了好久,各种方法都试了也没用。
最后换了官方店铺的EGS002,一切问题直接消失了。。。。。。
(高频桥臂下管DS正常波形)

整机测试

100W带载,整机基本上没什么发热,没有超过40℃的位置。
正弦波输出(带载):

调制波输出:

设计图
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暂无BOM
克隆工程工程成员
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