schemă bloc UPS sinus pur

[XAN77]

Am această curiozitate. Îmi poate spune cineva cum funcționează UPS-urile cu sinus pur ce se vând de la 400 de lei în sus, destinate centralelor termice ? Așa ca principiu, o descriere simplistă a unei scheme bloc, nu în detaliu.

Mă interesează atât ca soluție tehnică cât și pentru a analiza în ce măsură își merită banii.

Observ că toate fac și stabilizare, ceea ce pare a fi cu relee ce acționează prizele unui (auto)transformator.

Sunt curios dacă cu acel transformator se face coborârea pentru a asigura încărcarea bateriei, respectiv ridicarea tensiunii de la 12 când pică rețeaua.

Respectiv dacă puntea H, că nu știu cum altfel ar face sinus pur din DC, lucrează direct la tensiunea bateriei fiind ridicată la 230 cu același transformator.

[Marian]

La 400 de lei sinus pur...

[iop95]

"Sinus pur" e o sintagma de marketing... nu exista, cu atat mai putin la convertor electronic.

Poate intr-un generator sincron... dar si acolo sunt diverse distorsiuni si armonici care afecteaza unda... "sinus pur".

Ca la orice convertor cc/ac tensiunea de iesire este aproximata din segmente de cc... avand la dispozitie un singur nivel de tensiune, sau 2-3-n la convertoarele multi-level.

[XAN77]

Mă refeream la acel ”sinus pur” care îl face o punte H la care jumate este comandată cu 50Hz și jumate la zeci de kHz, urmată de un LC la ieșire, precum proiectul lui nel65.

Solicitarea mea se adresa celor care au văzut un astfel de UPS, de aceea am postat la Colțul depanatorului/Documentație și scheme.

[blazeu]

Nu e practic sa fie utilizate generatoare + amplificatoare pentru semnal sinusoidal, aplicat in final unui transformator ridicator (12>220).

(Din motiv de putere disipata mare)

In practica, se procedeaza astfel:

1 Tensiunea e ridicata cu transformator, dar are forma dreptunghiulara. Acest format are avantajul ca implica pierderi mici (de comutatie)

pe elementele de putere (IGBT, tranzistori, bipolari sau mosfet s.a.), insa e formata dintr-un set destul de extins de armonici.

2 Dupa ridicare, se redreseaza si se obtine tensiune continua de ordinul a 300-350 volti.

3 Cu elemente de putere (vezi paranteza de la punctul 1), se formeaza "calupuri" cu care se "reconstituie" sinusoida; in functie de numarul

lor, precizia de reconstituire e mai slaba sau mai buna (exprimat prin procente de distorsiune). Intotdeauna se mai imbunatateste prin filtrare

la iesire (cu filtre trece jos, care atenueaza armonicele).

 

Cum tensiunea pe retea e destul de poluata, si nu numai de componentele generate de reactantele inductive si capacitive ale consumatorilor,

(puterea reactiva poate fi "compensata" local, altfel incarca inutil reteaua intorcandu-se spre generator), ci si de distorsiunile produse de

caracteristica in general neliniara a consumatorilor "electronici" (redresoare si nu numai), care genereaza armonici, surse de perturbatii pentru

alte echipamente, in "viata reala" nu ne intalnim niciodata cu sinus "pur"!!

[cristi7521]

Eu am vazut acest model Cyber Power CPS600e. Au fost la vanzare la pretul de 50 de lei defecte, aici pe site.

Am pus link la manual mai jos.

Asa cum scrie in manual scoate unda sinusoidala pana la o anumita putere 40% si apoi unda trapezoidala (am verificat ca scoate sinusoida pe un bec, este cu microcontroller)

Normal ca incarca bateria.

Principiul este asemanator cu schema de la invertorul de mai jos, de la 12V se formeaza sinusoida (50Hz) si se aplica pe transformatorul ridicator. Modelul de mai sus ataca transformatorul in punte.

Amplitudinea o regleaza din impulsurile pwm. Cred ca are si o priza comutabila cu releu pe infasurarea de 220V.

http://www.lz2gl.com/power-inverter-3kw/

 

https://www.hornbach.ro/data/shop/D04/001/780/491/389/793/8704246_Doc_01_RO_20180704124657.pdf

Editat Iunie 24, 2020 de cristi7521

[XAN77]

Vă mulțumesc pentru răspunsuri. Probabil în practică se folosesc ambele variante adică crearea sinusoidei la 12V și ridicarea cu traf sau ridicarea cu traf la 350DC și apoi crearea sinusoidei. Sinusul se face cu o punte H comandată de un microcontroler deci acest modul trebuie să fie prezent indiferent de variantă.

Ridicarea tensiunii de 12 DC cu traf necesită oscilator-tranzistori de comandă în punte sau push-pull - traf - redresare, pe când dacă se face sinusul la 12V, deși se lucrează cu curenți mai mari, soluția pare mai economică pentru că după puntea H nu mai vine decât traful. Exemplul lui @cristi7521 folosește acest mod.

Mă interesează modelul din poză, dacă îl cunoaște cineva, ce schemă o avea..

Editat Iunie 25, 2020 de x_dadu

[cristi7521]

Cred ca are aceeasi configuratie cu cel prezentat de mine mai sus. M-am orientat dupa greutate.... sigur are transformator.

[XAN77]

Transformator cred că au toate care asigură și funcția de stabilizare pentru că cel mai ieftin stabilizator de rețea este autotransformatorul cu prize. Probabil miezul magnetic dacă tot e prezent poate îndeplini și alte funcții gen coborâtor pentru încărcare acumulator și ridicător folosit la căderea rețelei. Probabil voi cumpăra un astfel de model și voi reveni cu poze.

Editat Iunie 25, 2020 de x_dadu

[XAN77]

Revin cum am promis. Pana la urmă am luat alt model, unu a cărui carcasă se prinde pe perete. Mi s-a părut mai practic așa.

Pe o sarcină bec de 100W, tensiunea este sinus.

Randamentul când merge pe baterie este de 71% (140W tras din baterie cu sarcină de 100W). Cu bec de 60W e același randament (84W tras), cu alte sarcini nu am încercat. Nu e minunat dar e ok.

Are pe o parte 6 IRF3205, grupați 3 cu 3 pe 2 radiatoare, drenele cuplate câte 3 de unde pleacă cred, spre toroidal, dar cu toate 6 sursele în comun unde este borna (-) a bateriei. Alți 6 tranzistori (bănuiesc) sunt pe un singur radiator, toți cu drena comună unde vine borna (+) a bateriei, dar unde nu am acces pentru foto.

Atașez ceva poze:

Editat Septembrie 5, 2020 de x_dadu

[XAN77]

Funcționarea este destul de clară. Are un modul cu microcontroler pe o plăcuță separată conectată cu soclu (se vede în poza 4). Acesta comandă puntea H formată din 3xIRF3205Z pe fiecare braț, prin intermediul plăcuțelor driver, una din ele se vede clar în foto 3, are 8 tranzistori smd pe ea. Ieșirea punții H merge la toroidal pe una din borne e înseriază o bobină relativ mică pe tor. E interesant că prin aceeași punte H se face și conversia DC-AC și încărcarea bateriei. Când nu este rețea, bateria debitează pe toroidal 12Vac, iar când vine rețeaua toroidalul debitează pe baterie, prin puntea H, dacă este comandată de MCU.

E destul de ok făcut, 3 mosfeți pe braț, traf multifuncțional toroidal și văd că are și 2 protecții termice pe radiatorul tranzistorilor.

[nel65]

La 23.06.2020 la 9:57, blazeu a spus:

...

2 Dupa ridicare, se redreseaza si se obtine tensiune continua de ordinul a 300-350 volti.

3 Cu elemente de putere (vezi paranteza de la punctul 1), se formeaza "calupuri" cu care se "reconstituie" sinusoida; in functie de numarul

lor, precizia de reconstituire e mai slaba sau mai buna (exprimat prin procente de distorsiune). Intotdeauna se mai imbunatateste prin filtrare

la iesire (cu filtre trece jos, care atenueaza armonicele).

...

Incerc o precizare:frecventa la puntea H este constanta si anume cea mare ,de circa 20KHz.Altceva se modifica si anume factorul de umplere la aceasta frecventa,care se modifica de la zero pana la aproape 100%.Viteza cu care se modifica de la minim la maxim si invers,este data de frecventa mica ,cea de 50Hz.Deci umplerea creste si scade in "valuri" de 50x pe secunda .La iesirea puntii H ,e musai sa fie inductanta de iesire si acel condensator deoarece pe el se integreaza tensiunea alternativa  in fiecare moment ,in functie de factorul de umplere din momentul respectiv.Factor de umplere mic >tensiune mica pe condensator  si invers ,factor de umplere mare > tensiune mare pe condensator.Fara inductanta de iesire ,condensatorul s-ar incarca la valoarea de varf ,indiferent de factorul de umplere

Stabilizarea nu se face cu prize pe transformator ci prin  feedback ,monitorizand tensiunea de iesire 

[XAN77]

Acum 41 minute, nel65 a spus:

Stabilizarea nu se face cu prize pe transformator ci prin  feedback ,monitorizand tensiunea de iesire 

Nu știu exact ce au vrut să zici aici. Ca să fie clar, stabilizarea tensiunii de ieșire când este activ battery mode, deci când nu există tensiune de rețea, da,  se face de MCU corectând umplerea cu care comandă puntea H. Stabilizarea ieșirii UPS-ului când există tensiune de rețea, să zicem că ăsta e modul normal de lucru, este făcută cu prize pe acel toroidal care are și rolul de autotransformator.

[nel65]

Corect ,eu ma refeream la modul de functionare pe baterii