Invertor 48V/220V, constructie noua de la A la Z

Buna tuturor.

A venit vremea sa ma apuc de un invertor.
Fiind primul, as vrea sa il fac deocamdata de mica putere, pana la 1kW pe termen scurt (1 minut).
Nu as vrea varianta cu traf pe iesire, ci varianta HF, chiar daca aceasta este mult mai complicata.

Am studiat putin problema (m-am uitat de vreo doi-trei ani, sporadic, pe cate o schema si pe diverse pdf-uri si forumuri...).
Am facut o simulare functionala a blocului de formare sinus.

 INVERTER_000.png   63.44K   57 downloads

fisierul de simulare este acesta:  pwm sin versiunea 2 sim 002.txt   2.78K   5 downloads si poate fi deschis cu simulatorul de pe situl https://www.falstad.com/circuit/ (eu am downloadat applet-ul, asa am full screen; in pagina noua se gaseste insa mai nou si un link ptr versiunea full screen webpage)

• Am pornit de la o unda sinusoidala de 50Hz, am redresat-o bialternanta (nu chiar perfect, in simulare am folosit pana la urma din nerabdare un circuit de defazare (U1) si doua diode schottky pentru a simplifica simularea, dar nu am mai curatat schema asa ca redresorul initial cu u2 (ideal rectifier) a ramas acolo, desi acum e inutil; rezultatul este in oscilograma 1b si la ochi este o redresare bialternanta "perfecta", dar in realitate lipsesc cei 0.1V cazuti pe diodele Schottky (doar 0.1V pt ca e vorba de curenti foarte de mici); pentru circuitul real din final o sa folosesc totusi circuitul de defazare U1 si doua "redresoare ideale") si deci am obtinut semisinusoidele necesare;
  
• acestea sunt esantionate de un semnal triunghiular si comparatorul U3; rezultatul in oscilograma 2.
  
• comparatorul U4 genereaza semnalul de 50Hz pentru distributia corecta a semnalului PWM, deoarece acesta trebuie o data trimis cu faza pozitiva si a doua oara trebuie inversat, pentru a obtine "ce trebuie" la final...
  
• D1 este "calea directa", care genereaza la iesirea puntii H semisinusoida pozitiva
  
• D2 este "calea inversa", pentru obtinerea semisinusoidei negative.
  
• poarta "SAU" (D3) va fi inlocuita de doua diode. Ce rost are sa folosesc o poarta, nu?

Acu... zic si eu. Nu e simplutz dar nici prea complicat nu e..

Deci o sa modific simularea in zona U1 si U2 in felul urmator: U1 ramane, dar iesirea lui va duce la un redresor ideal, iar semnalul de atac al lui U1 la al doilea redresor ideal.

Apoi sa vedem ce ridicator mai "rentabil" as putea folosi ptr de la 48 la 300V..

Ce ziceti, dragii mei, am pornit pe o cale buna sau doar bunicica? ar fi si vreo varianta un pic mai simpla ca asta, care sa permita totusi un consum foarte mic de energie in gol, varierea frecventei de esantionare, etc..?
drivere ptr MOS-uri cred ca IR2153 ar fi acceptabile? sau altceva? (da, probabil ar trebui si inversate semnalele de la intrarile puntii H...)

Versiunea cu corectiile mai sus mentionate.

 pwm sin versiunea 2 sim 003.txt   3.16K   6 downloads
 pwm sin versiunea 2 sim 003.png   68.03K   34 downloads

S-au folosit doua diode ideale (U2 si U2'). S-a inlocuit circuitul SAU (D3) cu doua diode. S-au "inversat" portile MOSfetilor, sa lucreze exact ca in realitate, si merge.
Din rezistorul R1 se ajusteaza simetria celor doua semisinusoide de la iesire.

Vrei să-l faci cu injecţie sau autonom? Că dacă nu eşti masochist există module de comandă gata confecţionate de prietenii chinezi, la câţiva dolari.

Autonom. Stiu de modulul ala de la chinezi, dar chiar n-as vrea sa-l folosesc. Nu are protectia adecvata. Am ars 3 mos-uri cu un modul de-ala, acu vreo doi ani.
Si mai ar fi si ambitia....reinventarii rotii.

Edited by addysoftware, 16 November 2018 - 22:46.

addysoftware, on 16 noiembrie 2018 - 21:27, said:

A venit vremea ca, mai întâi, să înveți să folosești un simulator serios care lucrează cu echivalentul componentelor fizice reale având parametrii bine definiți (nu jucăria aia care se poate considera cel mult un fel de generator de desene animate), pentru ca să te lămurești cât de "perfectă" e sinusoida obținută la iesire atunci când, de exemplu, MOS-FET-urile nu sunt tratate ca comutatoare ideale (și nu numai asta - adică multe altele pe lângă)

Edited by mamaie112, 17 November 2018 - 00:30.

adevarat, ce n-as da sa mai am timpul (si cheful) necesare ptr asta...
Simulatorul ala ma ajuta uneori, la chestiile simplutze. Cand e vorba insa de comportamentele reale ale componentelor, bunul simt (adica anii de experienta+osciloscopul) fac minuni.

La comutaţie de putere iese mult fum până apucă să se formeze bunul simţ...

Dupa schema electrica vrei sa mergi SPWM la 7 Khz bobina din filtru de esire o sa fie mare, dar castigi la mersul in gol al invertorului
problema la comanda SPWM analogic e ca ai multe armonici, daca sar putea face ceva filtre
acum vreo 9 ani am incercat si eu varianta analogica, dar mosfeti din puntea H partea de inalta frecventa se cam incalzea, dar eu am mers pe 23Khz.

Încă nu știu pe ce frecvență voi merge, aceea este doar pentru simulare. întradevăr aș vrea să folosesc frecvență cât mai mică pentru a avea un consum foarte mic în gol. Armonicile datorate formei de undă nesinusoidale, imperfecte nu cred că mă deranjează. Aș vrea ulterior să perfecționez schema cu o idee care îmi dă târcoale dar nu știu încă dacă este valabilă și anume o oarecare variație a frecvenței în funcție de consum. Pentru creșterea randamentului.

Edited by addysoftware, 23 November 2018 - 16:27.

Cum stai cu proiectul, ce frecventa ai ales.

N-am mai avut timp, m-au ajuns alte treburi din urma. O sa incep insa, sper, curand, si o sa postez rezultatele aici..