Преобразователь 12/220В с синусом на выходе

Блоки питания, преобразователи напряжения, UPS'ы - это здесь :)
Аватара пользователя
Antibiotic
Открыл глаза
Сообщения: 70
Зарегистрирован: Пт авг 01, 2008 08:43:08

Re: Преобразователь 12/220В с синусом на выходе

Сообщение Antibiotic »

jeelman, подскажите в последней выложенной Вами версии Какая частота ШИМа и не могли бы Вы показать осциллогаммы на затворах ключей?
спасибо
jeelman
Мучитель микросхем
Сообщения: 458
Зарегистрирован: Ср май 02, 2012 09:13:11

Re: Преобразователь 12/220В с синусом на выходе

Сообщение jeelman »

частота шим - 16МHz/512 = 31250 Hz. я уже разобрал эту схему, на затворах там ничего интересного, меандр переменной ширины, передний фронт немного завален а задний покруче, и благодаря запирающим mosfetам не требуется отрицательное смещение даже для ключей с низким пороговым уровнем а также меньше влияние паразитной ёмкости.
gelogen
Открыл глаза
Сообщения: 54
Зарегистрирован: Вт окт 09, 2007 00:50:39

Re: Преобразователь 12/220В с синусом на выходе

Сообщение gelogen »

Потыкал тут в ноги 8010 на макете осциллографом - в режиме однополярной модуляции ШИМ только на ногах 29 и 30 - на 28 и 27 просто прямоугольник. Сначала подумал , что микру поджарил при пайке. Посмотрел на заводской плате - тоже самое. Интересно китайцы синусоиду делают. Я был в полной уверенности что ШИМ присутствует на всех 4 выходах управления мостом.
DC-AC
Друг Кота
Сообщения: 3020
Зарегистрирован: Чт июн 26, 2014 00:04:37

Re: Преобразователь 12/220В с синусом на выходе

Сообщение DC-AC »

gelogen писал(а):что ШИМ присутствует на всех 4 выходах

По идее так и надо, а если на 2 ключа прямоугольники подавать, то несимметрия загрузки ключей будет. Время проводимости будет больше у тех, на которых прямоугольники.
Китайцам видно так проще делать, но лучше симметрично

Вот чего у меня пока получилось, уменьшил малость силовую часть https://yadi.sk/i/5XjlH8MOdWUoH
Аватара пользователя
Antibiotic
Открыл глаза
Сообщения: 70
Зарегистрирован: Пт авг 01, 2008 08:43:08

Re: Преобразователь 12/220В с синусом на выходе

Сообщение Antibiotic »

jeelman, спасибо за разъяснения.
Собрал этакий гибрид из разных схем... транс от UPS 1000, средняя точка низковольтной обмотки на + аккумулятора, концы на истоки ключей ( IRFP150N) 3 транзистора в параллель в каждом плече, качает их драйвер на транзисторах.. вобщем как в последней Вашей схеме,только полевики другие. ШИМ генерит STM32 ..не нашел 8ю... проц завел на 16Мгц, таймер TIM1 тикает как надо... имею 2 канала по 50.68Гц. На выходе трасформатора 220-225В но сильно греется одно плечо и ток при нагрузке (лампочка 50W 220V) с аккумулятора 8А (!) ... где-то кривые тайминги думается мне.

Вот что происходит на затворах

Понимаю что сделано через одно место ) Но может быть кто нить подскажет где тут косяк(или где нету косяка )
Спасибо
Вложения
tim1_pwm.h
(3.7 КБ) 426 скачиваний
jeelman
Мучитель микросхем
Сообщения: 458
Зарегистрирован: Ср май 02, 2012 09:13:11

Re: Преобразователь 12/220В с синусом на выходе

Сообщение jeelman »

где тут косяк

- там получается что одно плечо генерирует синус а второе - прямоугольник, потому что программа, которая обрабатывается в прерывании не подходящая, на затворах у пуш-пула должна быть огибающая в форме синусоиды и сами ключи работать в противофазе. подходящая программа в сообщении от Пт дек 12, 2014 23:58:30 пару страниц назад.
Последний раз редактировалось jeelman Вс дек 21, 2014 14:47:57, всего редактировалось 1 раз.
gelogen
Открыл глаза
Сообщения: 54
Зарегистрирован: Вт окт 09, 2007 00:50:39

Re: Преобразователь 12/220В с синусом на выходе

Сообщение gelogen »

Вот на примере куска схемы этот способ формирования синуса. По идее получается можно 2 высокоскоростных IGBT и 2 обычных низкочастотных применить, а я то думал почему трансформаторный драйвер отказывался нормально работать (там на такие частоты на железе надо походу 2 транса управления и 2 на феррите под ШИМ).
Вложения
Мост силовой.PNG
(76.27 КБ) 1070 скачиваний
lalafau
Держит паяльник хвостом
Сообщения: 910
Зарегистрирован: Вт дек 04, 2012 00:24:07

Re: Преобразователь 12/220В с синусом на выходе

Сообщение lalafau »

DC-AC писал(а):Китайцам видно так проще делать, но лучше симметрично


"Сама идея о том, что ШИМить должна только половина транзисторов моста, замечательна – мы в два раза сокращаем динамические потери в сравнении с «полным» одновременным ШИМом всего моста."

Вот тут разрисованы осциллограммы работы такого инвертора:
http://dmitry-shem.livejournal.com/26100.html
DC-AC
Друг Кота
Сообщения: 3020
Зарегистрирован: Чт июн 26, 2014 00:04:37

Re: Преобразователь 12/220В с синусом на выходе

Сообщение DC-AC »

lalafau писал(а):мы в два раза сокращаем динамические потери в сравнении с «полным» одновременным ШИМом всего моста."

Тут интересный момент, при классической модуляции всеми 4 ключами, проводимость и коммутация делятся между ними поровну, а на выходе получаем двойную частоту импульсов от частоты переключения ключей. Рвёт ток или включается также 1 ключ, потом меняются..
А при ШИМе одним плечём, частота импульсов на выходе будет как и ШИМ на ключах. Поэтому при одинаковых выходных картинах, частота ШИМ на ключах при модуляции всего моста будет в 2 раза ниже. Соответственно, хлопающих ключей 4..и динамические потери выходят те-же самые.

Я раньше хотел использовать подобный алгоритм, его и на асм написать рез плюнуть, чем полный -то, но отказался после того как поломал голову над написанием своего алгоритма полной модуляции и при опробовании получились отличные результаты.

Возможно это будет актуально при использовании разных типов ключей в плечах, хотя, наверняка при работе будет вылазить какая-нить бяка, мож как проделаю эксперимент. Или для схемы как на ссылке выше, хотя электромагнитные помехи там именно из-за емкостного тока, а не из-за 4 ключей, и если городить иное управлеие, только чтоб дроссель не ставить..по мне уж лучше простенького маленького дросселька ничего лучше не придумаешь
lalafau
Держит паяльник хвостом
Сообщения: 910
Зарегистрирован: Вт дек 04, 2012 00:24:07

Re: Преобразователь 12/220В с синусом на выходе

Сообщение lalafau »

>Соответственно, хлопающих ключей 4..и динамические потери выходят те-же самые.

Нет!
Допустим, 2 транзистора переключаются с частотой 50Гц (т.е. очень редко)
а 2 других - с частотой 23 кГц.

тогда энергия на перезарядку четырёх затворов тратится всего 23050 раз в секунду

а в случае симметричного моста (4 ключа хлопают одновременно) - перезарядка 46 000 раз/с
с почти двойным ростом потерь на переключение.

Не зря эти оба алгоритма реализованы в дешёвом китайском инверторном спецчипе EG8010, выбор - перемычками.
DC-AC
Друг Кота
Сообщения: 3020
Зарегистрирован: Чт июн 26, 2014 00:04:37

Re: Преобразователь 12/220В с синусом на выходе

Сообщение DC-AC »

ПолноШИМный мост выдаст на выходе 23кГц при частоте на ключах 11,5кГц и всё будет тоже на тоже. Вы схему сделайте, посмотрите осциллограммы при разных алгоритмах
gelogen
Открыл глаза
Сообщения: 54
Зарегистрирован: Вт окт 09, 2007 00:50:39

Re: Преобразователь 12/220В с синусом на выходе

Сообщение gelogen »

Подскажите - не многовато ли падение в режиме насыщения К-Э 1,5в в транзисторах повторителях драйвера. При открытии на затворе в районе 11в - думаю не критично. А вот при закрытии теоритически ниже 1,5в затвор не разрядит. Или я что то не верно посчитал?
Пороговое на затворе IRFP460 2-4В по даташиту - теоритически 1,5в они даже почувствовать не должны.
DC-AC
Друг Кота
Сообщения: 3020
Зарегистрирован: Чт июн 26, 2014 00:04:37

Re: Преобразователь 12/220В с синусом на выходе

Сообщение DC-AC »

gelogen писал(а):теоритически ниже 1,5в затвор не разрядит

Разрядит в 0, и откроет до питания, это при протекании тока падение, а в затворе он иголка, будет спадать
gelogen
Открыл глаза
Сообщения: 54
Зарегистрирован: Вт окт 09, 2007 00:50:39

Re: Преобразователь 12/220В с синусом на выходе

Сообщение gelogen »

Вот интересно, чем руководствуются производители (кроме прибыли) при конструировании упсов и инверторов. Ведь подавляющее большинство собрано по одноступенчатой схеме с низкочастотным трансом на выходе. В чем феншуй то? Несколько килограмм меди и десяток кг железа.
Аватара пользователя
s987654321
Мучитель микросхем
Сообщения: 405
Зарегистрирован: Пн мар 01, 2010 23:46:57
Откуда: Пенза

Re: Преобразователь 12/220В с синусом на выходе

Сообщение s987654321 »

gelogen писал(а):Вот интересно, чем руководствуются производители
отлаженные техпроцесс, дубовость схемы - и успех гарантирован. Не нужны высококвалифицированные наладчики в производстве, более-менее устойчивая работа под перегрузкой, низкое напряжение постоянного тока.
Лидерство – это стиль жизни, девиз которой: «Если не мы, то кто?..»
lalafau
Держит паяльник хвостом
Сообщения: 910
Зарегистрирован: Вт дек 04, 2012 00:24:07

Re: Преобразователь 12/220В с синусом на выходе

Сообщение lalafau »

gelogen писал(а):чем руководствуются производители (кроме прибыли) при конструировании упсов и инверторов.
Гальваническая развязка позволяет корректно работать на нагрузки с заземлёнными ВЧ фильтрами с Y-кондёрами.
Ток КЗ ограничен трансом и намного меньше, чем у безтрансовых I=Uhvdc/(ESR+Rdson), т.е. медленнее сгорают ключи.
Прикиньте сами энергию разряда кондёров 200...3000мкФ * 320...400В через полевики (или IGBT) и "коротыш".
Быстродействия защиты не хватит их спасать.

Ещё с ВЧ инверторами, работающими на погружные насосы, возможна электроэрозия подшипников двигателей из-за недофильтрованных ВЧ токов утечки.

Также в выходном токе может присутствовать постоянная составляющая из-за некоторой несимметрии ключей, что вызывает ненужный нагрев движков и трансов.

P.S. недостатки у НЧ трансформаторных тоже есть, и не только в массогабаритах.
Они например принципиально не могут плавно повышать выходную частоту от 1 до 50 Гц.
Их трансформатор должен уметь пропускать полную пусковую мощность движков и т.д.
gelogen
Открыл глаза
Сообщения: 54
Зарегистрирован: Вт окт 09, 2007 00:50:39

Re: Преобразователь 12/220В с синусом на выходе

Сообщение gelogen »

Т.е. получается надежнее не связываться с 2 ступенчатым преобразователем (в случае работы на разводку домовую и отсутствия необходимости изменения частоты) и использовать жирный низкочастотный транс. Но даже так мы не избавляемся от несимметричности ключей и подогрева железа ВЧ.

1500мкф 400в - около 120 джоулей. IGBT SGH80N60UFD по даташиту 200а импульсного тока держит - дроссель, по идее должен смягчить токовый удар при КЗ.
Защиту от полстоянки на выходе можно на оптронах сделать.

Единственно - проблема инвертора с трансом - большой ток ХХ выходит. Сейчас - чего добился на стандартной схеме с драйверами IR 300ма при 24в (транс - тор 500вт, перед ним дроссель небольшой - без дросселя менее полуампера не опускалось, с трансом от упса 1КВТ на Ш образном железе вообще более ампера был).

Минусы - которые сейчас наблюдаю и от которых хотелось бы избавиться (собственно для чего и мудрю 2 ступенчатую схему) - кратковременная просадка напряжения при старте компрессора или включения света (по высокой стороне транса) и высокий ток ХХ без нагрузки.
DC-AC
Друг Кота
Сообщения: 3020
Зарегистрирован: Чт июн 26, 2014 00:04:37

Re: Преобразователь 12/220В с синусом на выходе

Сообщение DC-AC »

lalafau писал(а):Они например принципиально не могут плавно повышать выходную частоту от 1 до 50 Гц.

А почему? Это как управлять ими.. могут вполне, если захотеть, то двигатель плавно запустить через транс проще чем кажется
gelogen писал(а): и высокий ток ХХ без нагрузки
его можно снизить поставив кондер во вторичку, компенсатор и не экономить на витках трансформатора.

gelogen писал(а):IGBT SGH80N60UFD по даташиту 200а импульсного тока держит - дроссель, по идее должен смягчить токовый удар при КЗ
Если правильная защита и сработает быстро, за микросекунду, то IGBT будет жить, кристалл просто не успеет нагреться
Аватара пользователя
Starichok51
Модератор
Сообщения: 19046
Зарегистрирован: Сб авг 14, 2010 15:05:51
Откуда: г. Озерск, Челябинская обл.

Re: Преобразователь 12/220В с синусом на выходе

Сообщение Starichok51 »

DC-AC писал(а):Это как управлять ими.. могут вполне, если захотеть, то двигатель плавно запустить через транс проще чем кажется

ага, плавно, но прямиком в мусорный бак...
Мудрость приходит вместе с импотенцией...
Когда на русском форуме переходят на Вы, в реальной жизни начинают бить морду.
DC-AC
Друг Кота
Сообщения: 3020
Зарегистрирован: Чт июн 26, 2014 00:04:37

Re: Преобразователь 12/220В с синусом на выходе

Сообщение DC-AC »

Starichok51 писал(а):в мусорный бак...

?? :? ?? Не понял юмора
Я вообще на полном серьёзе говорю.
Ответить

Вернуться в «Питание»