Альтернативная энергетика и энергосбережение
1,487,063 7,532
 

  krabus ( Слушатель )
09 авг 2013 12:55:31

Тред №602811

новая дискуссия Дискуссия  229

.....Товарищи-камрады,  хорошая новость!))))
Прогуливаясь с традиционным утренним шопингом по ebay.com, вот чего удалось "нарыть"!))))
Найден фрагмент реальной схемотехники  "пуры-сины-вавы"!)))   Схемка не без косяков - даже провинциальный электрослесарь с сельскохозяйственными замашками, и то сообразил что тот, кто малевал сие чудо, допустил пропуски по крайней мере нескольких точек  в местах пересекающихся с соединением проводников...
Вот эта схемка:

Разрешение паскудное, номиналов совсем не видно....Но если не вести речь о постройке инвертора  "с нуля", а  ограничиться модернизацией, скажем, 500-ваттного в двух-трёх киловаттный,то, как понятно из схемы, ПРИНЦИПИАЛЬНЫХ ПРОТИВОПОКАЗАНИЙ НЕТ!
МОСФЕТЫ в выходном коммутаторе  ставим мощнее, меняем(уменьшаем) номинал резистора токовой отсечки,  при необходимости увеличиваем пропускную способность выходного дросселя....и если нужно, выносим выходной мост на радиаторы..... ничего не забыл?   ....Ах,да! При этом не мешало бы не забыть увеличить соответственно амбициям мощность DC\DC преобразователя(на схеме не показан)!))))))
Хотя здесь говорить о ценах считается дурным тоном, но всё же позволю себе некоторые прикидки....  Готовый 500-ваттный инвертор с чистой синусоидой стоит около 70 уёв.  Ещё 25 уёв стоят 20 штук IRFP460. По минимуму нужно всего 4 шт, и это будет не меньше пары кВт в пике,  а если их включить в параллель,то получим прирост выходной мощности....  Транзисторы ДЦ\ДЦ преобразователя берём в зависимости от исходного напряжения. IRF3205( на 12V) - где-то 10-11 уёв за 20 корпусов, IRF3808 (на 24V) чуть дороже - 1,5 уя за корпус, или 50 шт за 55 у.е.. Остальное можно "нарыть" в собственном чуланчике, у соседа выпросить,или совсем за недорого приобрести на ближайшем радиорынке..... Итого 70 + 25 + 11 = 106 (или несколько дороже для 24V) американских рублей. За эти деньги можно купить готовый инвертор не более 600вт,  а при модернизации рассчитывать можем минимум на киловатт,  да ещё и куча запасных транзисторов останется....не говоря уже о море удовольствия от потраченного с пользой времени!))))
....Господа-товарищи! Жду критикики и конкретных предложений!))))
  • +0.00 / 0
  • АУ
ОТВЕТЫ (10)
 
 
  mse ( Слушатель )
09 авг 2013 15:21:32
Есть! ;О) На этой схеме не указана одна принципиальная деталь - конструкция трансформатора. Т.е. размер и тип сердечника, его материал, конструкция и материал обмоток. А таких схем любой студент вам каждой задней ногой по десятку нарисует... ;О)
  • +0.04 / 2
  • АУ
 
 
  krabus ( Слушатель )
09 авг 2013 22:07:08
...))))).....А он разве там должен быть????))))   В смысле трансформатор?))))
Что касательно той детальки, которая ну очень уж сильно похожа на индуктивность, так это ж вместе с конденсатором (не побоюсь этого слова) ФНЧ, назначение которого отфильтровать (не к ночи будь упомянуто) всякую нечисть в виде высших и не очень гармоник, коих образуется при работе ШИМ вагон и маленькая тележка. Я понимаю, что если подойти к вопросу совсем уж дотошно, то.....эта катушечка вместе с конденсатором выполняет похожую функцию, как в обычном ключевом регуляторе напряжения, только сигнал обратной связи,снимаемый с конденсатора, строится контроллером синусоидальной формы путём периодической "подкачки" катушки через ключевые транзисторы.... Короче, физика процессов там, ПМСМ, довольно таки непростая (как для простого электрослесаря), но для нашего человека нет ничего невозможного! Не так ли?))))   Вообщем, исходя из условия задачи мы уже имеем преобразователь с чистой синусоидой, в котором можно подглядеть и эту катушку, и тип кондесатора. Нам остаётся только её масштабировать на большую нагрузку, попутно не забыв проделать то же самое и с конденсатором, потому как токи там неслабые,и реактивная мощность должна соответствовать Кстати, это можно сделать даже банальным подбором,т.е без каких-либо расчётов А это может осилить и провинциальный электрослесарь....И даже без задних левых ног!)))))
....Кстати, если будет достигнута приемлемая экономичность, то некоторым превышением коэффициента гармоник над минимально достижимым значением можно пренебречь, потому как оборудование, работавшее (хоть и не идеально) с модифицированной синусоидой, будет работать с синусоидой, у которой di\dt уже не будет иметь угрожающих значений, в значительно более лёгком режиме, а это значит, что эффект достигнут!)))))
....ЗЫ: И ещё немного о студентах,малююющих задними ногами..... Тут у меня идейка шальная созрела.....   Построить "пуре-сино-ваву" по другой схеме.... Приблизительно так: Берём обычный ключевой стабилизатор - повышающий, с гальванической развязкой....то есть с транзистором, катушкой, конденсатором и диодом. А в цепь обратной связи на схему управления подаём синусоидальный сигнал....да хотя бы от обычного RC-генератора. В результате на выходе такого ключевого стабилизатора получаем широтно-модулированный по синусоидальному закону сигнал. Сюда же, в цепь обратной связи, подаём какую-то часть выходного напряжения, чтобы обеспечить "сдвиг" выходного напряжения при изменении тока нагрузки. Теперь у нас на выходе не просто синусоидальное напряжение, а стабилизированное синусоидальное напряжение. И это напряжение в момент перехода через ноль коммутировать в разнополярное выходным мостовым коммутатором......Итог - избавились от цифрового контроллера, и построили схему чуть ли не на МП39 и КТ315!)))))) Прошу заметить....идея очень сырая....   Кто что думает на счёт реализуемости такой схемы?    Впрочем, возможно её уже реализовали до меня!))))))
  • +0.03 / 1
  • АУ
 
 
 
  mse ( Слушатель )
09 авг 2013 22:24:29
Э-э-э... Там просто мост =310 в ~220? Я думал, там ШИМ-мост для =12...48 в ~220... Тогда, действительно, не надо. Но никакого фильтра не увидел - гольный мост.
Цитата
Теперь у нас на выходе не просто синусоидальное напряжение, а стабилизированное синусоидальное напряжение. И это напряжение в момент перехода через ноль коммутировать в разнополярное выходным мостовым коммутатором......Итог - избавились от цифрового контроллера, и построили схему чуть ли не на МП39 и КТ315!)))))) Прошу заметить....идея очень сырая.... Кто что думает на счёт реализуемости такой схемы? Впрочем, возможно её уже реализовали до меня!))))))

Молящийся PWM amplifiers APEX
  • +0.02 / 1
  • АУ
 
 
 
 
  krabus ( Слушатель )
09 авг 2013 22:49:32

....Есть там ФНЧ,  есть..... Однозвенный, Г-образный..... Просто по причине крайне низкого качества картинки не все детальки так сразу разглядеть можно.   С правой стороны схемы, сразу от выходных зажимов 220V (чуть левее) упомянутый  конденсатор параллельно выходам 220, а катушка подключена к верхней части этого конденсатора, и ещё левее....А провод, который пошёл наверх от верхней обкладки кондесатора - это обратная связь на контроллер ШИМ.
Без катушки и конденсатора на выходе будет не красивая синусоида, а вся ШИМ от нуля до максимума, с жуткими значеними  du\dt и di\dt, причём намного чаще,чем в случае с модифицированной синусоидой.
Там на картинке однозначно идентифицировать только транзисторы и микросхемы можно!)))))
Цитата
Молящийся PWM amplifiers APEX

....А шо я могу сказать? Отстал Крабус в своей сельской глубинке от жизни, безнадёжно отстал!)))))....Но идейку таки придумал самостоятельно!)))))
  • +0.03 / 1
  • АУ
 
  Feral ArtRaz ( Слушатель )
10 авг 2013 06:44:01


Ну да, эта платка - оконечный каскад инвертора. Питается тем самым 220 х 1,41=311 В. Обычно на входе ещё добавляют DC/DC инвертор на 500-1000 Вт ферритовом трансе, поднимающий напряжение батарей/солн. панели в 24-200В до этих 311В. Vishay'ских IRFP460 с их 500В и 13(20)А может не хватить - надо бы что-то на ~311x2=>600-700В :
http://www.vishay.co…teq-650-v/
и может даже не MOSFET, а IGBT вроде
http://www.irf.com/p…28upbf.pdf

Цитата .. а если их включить в параллель,то получим прирост выходной мощности....

Этврядли. Одна из серьезных проблем разработки инверторов - цепь управления затвором силового транзистора. Драйверы IR2110 расчитаны на +/- 2А ток управления и этого может не хватить "заряжать/разряжать"  ~100-200 наноКулон в два затвора на 23 кГц. Чем мощнее транзистор(ы), тем больше тока надо качать в емкость затвора, которая еще сцуко образует резонанс с индуктивность проводников.  Хлипкий разъемчик вызывает улыбку - я разводил в PROTEL'e 4-х слойную печатку Н-моста с медью 2-ной толщины и пока не применил 5 "низкоиндуктивных" параллельных линий + обвязка от драйвера в 7 см от транзистора, затвор "звенел" и ругался на 100МГц осциллографе. В любительских условиях это довольно трудно, но можно сделать следуя правилу - как можно ближе к транзистору, как можно меньше индуктивности (даже несколько десятков наноГенри прямого 5см печатного проводника шириной 1мм под лаком иногда влияет в силовых MOSFETax).
А точно не проще ли купить готовый и "прочистить" кетайский инж.терроризм, промыв от канифоли, разъедающей плату через полгода, пропаивая приклееные резисторы поверх. монтажа и заменяя кондёры на рисовой муке и диоды из дерьма нормальными?
  • +0.10 / 4
  • АУ
 
 
  krabus ( Слушатель )
10 авг 2013 16:00:21
....Ну....теперь я не то чтобы окончательно запутался,а пребываю в степени недоумения, близкой к средней!))))
....А зачем в мостовом коммутаторе близкий к двукратному  запас по напряжению? Там же одинаково при достижении обратного напряжения,близкого к напряжению питания моста,  откроются защитные диоды....и весь всплеск уйдёт снова в источник? Конечно же, останется ещё пресловутое du\dt.....но так ли оно уж и быстрое, чтобы не поспевали за ним встроенные диоды? В конце концов, МОСФЕТы можно дополнительно  шунтировать и  "супер ультра фёстом"..... И у мну уже созрела идея, как вслучае безысходности состояние для 460-тых из статуса "может не хватить" перевести чуть ближе к состоянию "та должно хватить".... У нас же по ГОСТам (ОСТам,ТУ и прочая, прочая,прочая) в сети мобыть +\- 10%, т.е любая, правильно спроектированная и исправная, даже выпущенная в прошлом веке тоталитарная техника бытового назначения должна "соответствовать" при питании от 198 вольт, а это уже 279 в амплитудного, т.е двукратно будет всего 560 в........т.е закладываем такое амплитудное на стадии проектирования.....
.....А вот транзисторы "иго-го-го" ИГБТ реально понравились.Найденный практически сразу в закромах ибея IRG4PC50U с его 600v 27a по демократичной цене внушает доверие.... Его менее 1,65v Uкэ.нас при 20-ми амперах эквивалентно по потерям сопротивлению канала МОСФЕТа в 0,08 ом, а у 460-го в даташитах 0,22...а это уже 4.4 вольта (33 ватта потерь против 88 ватт)...... . Н-да......
Кстати, на картинке в даташите в IRFP460 нарисован таки стабилитрон. Т.е максимальное напряжение закрытого транзистора соответствует напряжению пробоя этого стабилитрона. Это так.....к слову.....
...Осталось ещё что-то придумать с ёмкостью затвора, но....китайчики не особо стесняясь лепят в параллель IRF840 (кста, 500 вольт), и не стесняются.... Я понимаю, что китайцы в таких вопросах от стеснительности не умрут, и даже и не заболеют, но их поделки работают.... Вообщем, у 840-го "total gate charge" 63 nC, а у 460-го 100....Думаю, стоит рискнуть.....А для IRG4PC50U этот же параметр аж 180\270 (типовое\максимальное). Как с этим жить, не
представляю!)))))
Цитата
А точно не проще ли купить готовый и "прочистить" кетайский инж.терроризм, промыв от канифоли, разъедающей плату через полгода, пропаивая приклееные резисторы поверх. монтажа и заменяя кондёры на рисовой муке и диоды из дерьма нормальными?


....Наверное, проще.....и именно по этому пути я и иду.....   Только попутно хочу сделать ещё и нешуточный апгрейд!)))))   Помните движение оверклокеров начала нулевых? Когда из несчастного процессора  под жуткий вой кулеров и клубы пара жидкого азота выжимали не только остатки потенциальных мегагерц,но,наверное,и душу!))))) Я даже перефразировал немножко хорошо известные строки: "Волк Проц не может,не должен, иначе..... Вот кончается время моё! Тот, которому я предназначен улыбнулся и поднял ружьё щёлкнул рубильник!)))))))"     Дух оверклокерства, к тому же постоянно подпитываемый как жадностью производителей, так и нехваткой средств потребителей, неистребим в принципе!)))))

ЗЫ: Только что досмотрелся.....   Есть ещё одно преимущество ИГБТ перед МОСФЕТом. Импульсный ток.  У 460-го он в 4 раза больше номинального, а у IRG4PC50U  в восемь раз.....
  • +0.06 / 2
  • АУ
 
 
 
  Feral ArtRaz ( Слушатель )
10 авг 2013 18:18:29

В основном из-за LC выходного фильтра и возможной индуктивной нагрузки. Почти похоже на диодный мост с RC нагрузкой и 2-ному напряжению для диодов. Строго говоря там оптимистично хватит 1,6 х 311=497 В, но ... возможность регулировать вых.напряжение + запас не жмёт ... Вы же уверенно понимаете техн. английский? Вот детальный пример инвертора на 230В с повышающим каскадом:
http://www.st.com/st…pe=keyword
и там да - для ~230В используют =600В транзисторы.
Цитата ..А вот транзисторы "иго-го-го" ИГБТ реально понравились .. Только что досмотрелся.. Есть ещё одно преимущество ИГБТ перед МОСФЕТом. Импульсный ток. Кстати, на картинке в даташите в IRFP460 нарисован таки стабилитрон.

Вы правильно досмотрелись. Поэтому большинство индустриальных инверторов строят сейчас именно на IGBT (читается айджи-бити). Там не совсем стабилитрон, а скорее Transzorb (сверхбыстрый зенер), но неважно ..

Цитата и именно по этому пути я и иду.....   Только попутно хочу сделать ещё и нешуточный апгрейд!)))

Ну и правильно делаете. Я Вам даже завидую отчасти, ибо сам превратился в оффисную крысу в галстуке и давно с упоением не сидел вечерами с паяльником. Чем больше зарплата - тем скучнее жисть....
  • +0.10 / 4
  • АУ
 
 
 
 
  mse ( Слушатель )
10 авг 2013 19:08:12
Там ещё смешнее, это паразитный диод сток-подложка. Но, т.к. подложка закорочена на исток, имеем "защитный стабилитрон" сток-исток.
  • +0.04 / 2
  • АУ
 
 
 
 
 
  krabus ( Слушатель )
11 авг 2013 09:22:53
.....Тут не просто смешно...... На этот паразитный диод в даташитах  даются вполне себе нормированные параметры!)))))))
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
 
  mse ( Слушатель )
11 авг 2013 13:59:08
Конечно. Этот диод должен быть полюбому, потому его формируют соотв диффузионными профилями, ибо это определяет пробивное С-И, ёмкость С-И...
  • +0.02 / 1
  • АУ
 
<< Тред №602810
Тред №602812 >>