Việc độ lại mạch kích điện (như các dòng kích Đông Anh hoặc kích cơ/vuông cũ) thành Inverter Sin chuẩn sử dụng kết hợp SG3525 và bo EGS002 là một giải pháp rất tối ưu. Về bản chất, đang thiết kế lại một mạch Inverter High-Frequency (tần số cao) gồm hai giai đoạn độc lập: Nâng áp (DC-DC) và Nghịch lưu (DC-AC).
Với kinh nghiệm xử lý biến tần và bo mạch công nghiệp, việc này hoàn toàn nằm trong tầm tay. Dưới đây là kiến trúc và các lưu ý kỹ thuật để triển khai.
1. Kiến trúc hệ thống tổng quát
Hệ thống sẽ chạy theo nguyên lý 2 cấp:
-
Cấp 1 (DC-DC Boost): Dùng SG3525 lái dàn FET (push-pull) qua biến áp xung -> nắn dòng qua Diode xung và tụ lọc -> tạo ra Bus DC 380V.
-
Cấp 2 (DC-AC Inverter): Lấy 380VDC đưa vào Cầu H. Bo EGS002 băm xung SPWM lái 4 FET/IGBT áp cao ở Cầu H -> Lọc qua cuộn cảm và tụ -> xuất ra 220VAC Sin chuẩn.
2. Xử lý khối Nâng áp (DC-DC) với IC SG3525
Khối này thay thế cho cục biến áp sắt từ nặng nề của kích Đông Anh đời cũ.
-
Tạo xung đẩy kéo: SG3525 băm xung tại chân 11 và 14. Hai chân này sẽ qua trở (khoảng 10-22 Ohm) lái cực G của dàn MOSFET công suất lớn (như IRF3205, HY1906, hoặc STP75NF75).
-
Biến áp & Chỉnh lưu: Sử dụng biến áp xung (EE42, EE55 tùy công suất). Đầu ra thứ cấp qua cầu Diode xung tốc độ cao (như MUR1560, HER308) và tụ lọc điện áp cao (ví dụ: 400V 100uF – 470uF) để nắn ra khoảng 350VDC – 400VDC.
-
Hồi tiếp ổn áp (Feedback): Đây là phần cực kỳ quan trọng để điện áp không bị sụt khi anh đóng tải.
-
Lấy mẫu từ đường 380VDC qua bộ chia điện trở (dùng các trở vài trăm kOhm) đưa về chân số 1 (Inverting Input) của SG3525.
-
Nếu muốn an toàn chống nhiễu ngược, anh có thể dùng Opto PC817 kết hợp TL431 để hồi tiếp cách ly về chân 9 (Compensation) của SG3525.
-
3. Xử lý khối Sin chuẩn (DC-AC) với Bo EGS002
Bo EGS002 (dùng chip EG8010 và IC lái IR2110/IR2113) sẽ đảm nhận việc tạo ra điện áp sin.
-
Cấp nguồn: Bo EGS002 cần nguồn 12V (cho phần driver IR2110) và 5V (cho vi điều khiển EG8010). Anh có thể trích từ bình ắc quy, qua IC ổn áp LM317 hoặc 7805/7812. Lưu ý: Tản nhiệt tốt cho các IC ổn áp này nếu hạ từ 24V/48V xuống.
-
Kết nối Cầu H (H-Bridge): * Bo có 4 ngõ ra xung: HO1, LO1 (nhánh trái) và HO2, LO2 (nhánh phải).
-
Đưa 4 tín hiệu này vào cực G của 4 con FET hoặc IGBT chịu áp cao (ví dụ: 20N60, 40N60, 47N60).
-
Cấp nguồn 380VDC từ khối SG3525 vào đỉnh cầu H.
-
-
Lọc LC (Filter): Đây là bước quyết định dạng sóng có mịn hay không. Tại điểm giữa của cầu H, anh nối qua cuộn cảm (Inductor) trị số khoảng 1mH đến 3.3mH, sau đó đấu song song với tụ lọc AC (loại tụ bếp từ, khoảng 2.2uF – 4.7uF / 400V).
-
Hồi tiếp AC (VFB): Dùng biến áp xuyến nhỏ (220V/12V) hạ áp từ đầu ra 220VAC, nắn diode đưa về chân VFB của EGS002 để bo tự động điều chỉnh độ rộng xung, giữ điện áp đầu ra chuẩn 220V.
4. Các lưu ý “Xương máu” khi thực hành
-
Chống trùng dẫn (Dead-time): Trên bo EGS002 có các jump (JP3, JP4). Anh cần thiết lập thời gian trễ (Dead-time) phù hợp với loại FET/IGBT đang dùng để tránh hiện tượng hai con FET trên một nhánh dẫn cùng lúc gây nổ cầu H. Nếu dùng IGBT, thường set khoảng 500ns; dùng MOSFET nhạy có thể set 300ns.
-
Xử lý nhiễu (Noise): IC SG3525 khi chạy dòng lớn tạo ra nhiễu EMI rất mạnh, dễ làm treo chip EG8010.
-
Tách biệt mass động lực (chỗ dàn FET chạy dòng cao từ ắc quy) và mass tín hiệu của các bo điều khiển. Chỉ nối chung tại một điểm duy nhất (Star Grounding).
-
Thêm các tụ gốm 104 (0.1uF) sát chân nguồn của bo EGS002 và chân Vcc của SG3525.
-
-
Bảo vệ quá dòng (Overcurrent Protection): Đừng bỏ qua tính năng này. Dùng điện trở Shunt ở nhánh âm (GND) của bình ắc quy và nhánh âm của cầu H 380V. Đưa tín hiệu sụt áp này về chân 10 (Shutdown) của SG3525 và chân IFB của EGS002 để ngắt xung ngay khi chập tải.
5. Dùng nguồn cách ly
Bo nguồn này dạng mppt nên đầu vào rất rộng từ 12-150v. Có thể lấy trực tiếp từ acquy 24v hoặc trích từ nguồn 1 biến áp xung của 380v. Điện áp ra có 2 đường cách ly 12v?
Khi cấp 12v cho bo khiển egs002 thì sụt còn 8v nên không đủ áp để chạy. Vì vậy nối tiếp 2 nguồn 12v lại với nhau rồi cho qua con ic ổn áp L7812 mới cấp cho bo egs002 .
Dùng keo cố định các bo mạch lại
