Invertor SG3524 12Vdc/220Vac - HELP!

[cirip]

Va salut @oroles,

 

Se vede inca o data cat este de plin internetul de maculatura. Nu orice schema desenata frumos mai e si functionala. Din pacate, din pozitia unui incepator, asta nu duce decat la frustrare. Va inteleg si incerc in continuare sa va ajut.

 

Am scris raspunsul in mai multe etape, deci daca apare dezlanat pe ici pe colo, va rog sa fiti ingaduitor. Sper sa o scoatem la capat pana la urma.

 

Acum 13 ore, oroles a spus:

Pentru ca pe grilele mosilor, cand foloseam doar repetoarele SG-ului, nu ajungeau mai mult de 3-4V. Aia a fost ideea.

Cu ce ati masurat cei 3-4V? Este foarte importanta metoda de masura.

 

Acum 14 ore, oroles a spus:

Dar daca dvs. o sa puteti sa-mi explicati de ce mi s-a intamplat cele de mai sus, atunci o sa fiu bucuros sa inteleg; de fapt, aici apare si o nepotriveala intre realitatea montajului reprodus de mine si marturiile userilor de pe forumul polonez care sustin ca au reprodus montajul si ca functioneaza in varianta schemei originale. Deci si mai mult o sa fiu curios sa inteleg unde am gresit.

"functioneaza" este un termen relativ. Ma indoiesc ca vreunul dintre realizatori a facut o caracterizare a montajului. Ce putere, ce randament, ce factor de stabilizare? A, ca a aprins un bec nu spune mare lucru.

 

Acum 14 ore, oroles a spus:

Faza cu "e deja cablajul facut" m-a distrat puternic. Doar nu credeati ca l-am asamblat in aer

Nu credeam nimic, dar nici nu am exclus nicio varianta. Am facut nenumarate montaje in aer, functionale bine mersi. Suportul a fost o placa necorodata pe post de plan de masa si suport mecanic. In etapa de testare nu este nimic rau de incropit ceva.

 

Acum 14 ore, oroles a spus:

Pot sa va spun ca e corect realizat si ca am montat corect componentele. Si sunt sigur ca dupa modul in care ati raspuns, cred ca ati mai auzit refrenul asta de multe ori.

Exact! Am auzit refrenul asta de nenumarate ori. Totusi, aici e mai complicat. O sa fac o analiza pe bucatele a schemei sau cel putin o parte dintre bucatele. Chiar daca ati realizat schema intocmai, cred ca mai sunt bibileli de aplicat. Nu e produs de serie.

 

Acum 14 ore, oroles a spus:

Ganditi-va si cat de descurajat am fost eu, cand am vazut ca schema originala nu da rezultate (fara sa inteleg motivul).

Inteleg si de aia incerc sa va ajut. Am avut un prof a carui vorba de duh mi-o amintesc si acum: " Nu putem depana ceva ce nu intelegem cum functioneaza."

 

========================================

Si acum pun textul (cam roman fluviu) pe care l-am pregatit doar dupa o citire pe diagonala a raspunsului dvs. Unele sunt redundante, dar nu mai stau acum sa aleg graul de neghina.

 

M-am mai uitat la schema si am observat urmatoarele:

• 1) Bucla de reactie pe care am suspectat-o ca fiind un feed-forward de fapt nu face nimic. Valorile rezistentelor din schema tin amplificatorul de eroare saturat la masa pentru orice tensiune a acumulatorului mai mare de 7.4V.
• 2) Bucla care ar trebui sa-si faca treaba este cea de la iesire catre pinul 10 (SHTDWN). Desi ar putea fi functionala, vad cel putin doua probleme:
  • 2.a) Calea de reactie contine doua integratoare (C4 si C5), ceea ce ar putea avea impact asupra stabilitatii buclei din cauza defazajului prea mare.
  • 2.b) Nu exista nicio tensiune de referinta. Semnalul de feedback este la mila caracteristicilor optocuplorului. Probabil ca de aia au si pus acolo 1K + 220K, ceea ce permite o gama de ajustare de peste 40dB.
• 3) Fara semnal de reactie corect, factorul de umplere este impins la maximum din cauza R17 si R11. Dead-time-ul este de ordinul a 3us (grafic foaie catalog). Pe de alta parte, rezistentele de 2K din portile mosurilor descarca portile cam in 2.6us. Timpii sunt comparabili si nu este exclus ca tranzistoarele sa debiteze unul pe celalalt si de aici sa traga 10A
• 4) Alegerea initiala a tranzistoarelor este nefericita. Acum spuneti ca userii polonezi folosesc alte tranzistoare. Pe buna dreptate. Observati diferentele la RDS-ON. Cand tensiunea primara este mica (12V), fiecare zecime de volt conteaza, deoarece se va reflecta in tensiunea secundara dupa multiplicarea cu raportul de transformare.

 

Chiar daca schema pare simpla, sunt o multime de planete care trebuie sa se alinieze ca sa functioneze acceptabil. De performanta nici nu mai vorbesc. Uitati-va la colegii care se ocupa de surse in comutatie, cat de mult muncesc si studiaza.

 

Nu mai vorbesc de cablaj, care are si el importanta lui. Ca sa scoateti 100W la iesire, ceea ce nu e extraordinar, veti trage peste 10A curent mediu din acumulator. Probabil ca valorile instantanee sunt semnificativ mai mari si fiecare rezistenta sau inductanta parazita conteaza.

 

Intamplarea face ca am masurat relativ recent un invertor dintr-un UPS. O ieftinareala de tip sinus modificat. Am ascuns in mod intentionat detalii de timpi si tensiuni. Ce este important de remarcat este cat de scazut este factorul de umplere. E adevarat ca masuratoarea a fost facuta in gol. Primele doua trase sunt masurate in drenele tranzistoarelor de putere. A treia trasa este tensiunea de la iesirea transformatorului ridicator.

 

Ce facem mai departe? Am stabilit schema, dar inca nu am vazut cum arata montajul. De asemenea, osciloscopul trebuie sa stea pe masa, pornit, utilizat. Nu se poate fara.

 

Stima si spor!

 

 

 

[dumitrumy]

Acum 7 ore, cirip a spus:

A treia trasa este tensiunea de la iesirea transformatorului ridicator.

Salut, ai putea sa pui cat mai exact valoarea de varf a tensiunii?

La UPS timpii de conductie au legatura cu sarcina doar prin scaderea amplitudinii datorata pierderilor pe mos-uri si rezistentele infasurarilor. Conductia va creste pt a obtine aceeasi valoare RMS la iesire.

[cirip]

Va salut,

 

Cam asa arata masuratorile trase intr-un excel si aplicate toate scalarile necesare.

Amplitudinea in fiecare drena, este de 12V, de asteptat de altfel dat fiind ca bateria este de 12V. Varf la varf sunt 2x12 = 24V

 

Amplitudinea in secundar este cam 322V in mijlocul palierului.

 

Reamintesc ca masuratorile au fost facute cu UPSul in gol.

 

 

Editat Februarie 8, 2022 de cirip

[dumitrumy]

Ce vreau sa scot in evidenta, cam la acelasi timp de conductie si valoare de varf LTspice spune ca avem 220Vrms.

[oroles]

Acum 19 ore, cirip a spus:

Din pacate, din pozitia unui incepator, asta nu duce decat la frustrare. Va inteleg si incerc in continuare sa va ajut.

Sper sa o scoatem la capat pana la urma.

Multumesc pentru intelegere si dorinta de sprijin, cu "frustrarile" ma descurc, e mai greu sa cern datele utile de "maculatura" de care ati amintit. Scuze ca raspund asa tarziu dar n-am avut incotro...

 

Acum 19 ore, cirip a spus:

Cu ce ati masurat cei 3-4V? Este foarte importanta metoda de masura.

"functioneaza" este un termen relativ. Ma indoiesc ca vreunul dintre realizatori a facut o caracterizare a montajului. Ce putere, ce randament, ce factor de stabilizare? A, ca a aprins un bec nu spune mare lucru.

Am masurat cu osciloscopul, 3-4V la varf (Vvv sau pk-pk).

Cei care au realizat montajul au spus ca au actionat cu succes becuri, laptopuri, calculatoare, monitoare LCD, televizoare si chiar... flexuri. Citez din documentatia proiectului:

" The converter was tested practically and it worked properly with the following receivers:
• TV and radio receivers, bulbs, fluorescent lamps, circulation pumps of the central heating furnace,
• power tools (drills, grinders), computers, power supplies. "

De caracterizarile pe care le amintiti dvs nici nu cred ca poate fi vorba.

As vrea sa ma intelegeti - nu-mi pun sperante prea mari in montajul asta, dar daca tot m-am apucat de el, mi-ar place sa-l vad functionand asa cum zice constructorul. O sa incerc sa pun si documentatia tradusa, daca credeti ca ajuta.

 

Acum 19 ore, cirip a spus:

M-am mai uitat la schema si am observat urmatoarele:

1) Bucla de reactie pe care am suspectat-o ca fiind un feed-forward de fapt nu face nimic. Valorile rezistentelor din schema tin amplificatorul de eroare saturat la masa pentru orice tensiune a acumulatorului mai mare de 7.4V.

M-am gandit si eu ca face un soi de urmarire a tensiunii din baterie, mai ales ca am citit ce scrie in documentatia originala:

"One of the voltage stabilization circuits are the elements D6, D7 and the resistive divider R12 and R13, from which the voltage signal goes to the input of the error amplifier (IN- terminal) of the US3 system. This voltage is compared with a suitably divided reference voltage available at the terminal Vref. This allows for "Tuning" the generator to the voltage at the battery terminals.
The second stabilization circuit consists of elements D8, R6, PR1, US2, R7, R8, and C4, which are responsible for providing the signal feedback, proportional to the voltage at the output of the converter.
A converter without stabilization would provide an output voltage depending on the load power and the battery discharge level. This voltage would range from 170V ac to 270V ac. Thanks to the stabilization circuits mentioned, the voltage the inverter output should be 220 V ac in practically all conditions. Assuming the most unfavorable situation, which may be a partial discharge of the battery and loading the converter with full power of 250 W, the output voltage should not drop below 220 V ac."

Totusi, ma puteti lamuri de unde ati dedus pragul de 7.5V ? Eu m-am gandit sa vad cat ar scoate divizorul format din R12 si R13, dar plecand de la 12V imi da doar vreo 4V parca. Semn ca mai e ceva ce-mi scapa.

 

Acum 20 ore, cirip a spus:

2) Bucla care ar trebui sa-si faca treaba este cea de la iesire catre pinul 10 (SHTDWN). Desi ar putea fi functionala, vad cel putin doua probleme:

• • 2.a) Calea de reactie contine doua integratoare (C4 si C5), ceea ce ar putea avea impact asupra stabilitatii buclei din cauza defazajului prea mare.
  • 2.b) Nu exista nicio tensiune de referinta.

Citesc si incerc sa inteleg, dar nu ma prind. Sa nu radeti. Ce nu inteleg: cum sunt cuprinse C4 si C5 in aceasi cale de reactie? Si la care defazaj va referiti ? Tensiune de referinta... nu e Vref de la SG, divizata apoi prin R12-R13, R14-R16 si R17-R11?

 

Acum 20 ore, cirip a spus:

3) Fara semnal de reactie corect, factorul de umplere este impins la maximum din cauza R17 si R11. Dead-time-ul este de ordinul a 3us (grafic foaie catalog). Pe de alta parte, rezistentele de 2K din portile mosurilor descarca portile cam in 2.6us. Timpii sunt comparabili si nu este exclus ca tranzistoarele sa debiteze unul pe celalalt si de aici sa traga 10A

Inteleg in principiu ce vreti sa spuneti, dar nu stiu cum se calculeaza restul (timpul de descarcare/incarcare, am inteles ca depinde de valoarea capacitatilor din grilele mosilor).  2.6us le-ati socotit ptr IRFP240 ?

Dupa cum v-am spus in postarile anterioare, la pornire tragea 10A si deadtime aproape ca nu exista. Dupa ce am montat semireglabilul cu care am inlocuit R17-R11, am scos un deadtime vizibil, montajul s-a calmat, curentul fara sarcina a scazut la 1A (desi in documentatie si pe forumul polonez se spune ca trebuie sa fie pe la 0.3A !!) si traful n-a mai barait ca la balamuc. Dar... de la 225V in gol , cu becul de 75W ca sarcina, tensiunea a scazut la 120V (stiu ca am spus 180V anterior, am gresit, scuze). Tensiunile astea le-am masurat cu DVM-ul, am spus ca stiu ca nu e corect, m-a interesat sa vad orientativ diferenta.

 

Acum 20 ore, cirip a spus:

Nu mai vorbesc de cablaj, care are si el importanta lui. Ca sa scoateti 100W la iesire, ceea ce nu e extraordinar, veti trage peste 10A curent mediu din acumulator. Probabil ca valorile instantanee sunt semnificativ mai mari si fiecare rezistenta sau inductanta parazita conteaza.

Am intalnit pe undeva chestia asta cu inductanta parazita, dar parca se vorbea de frecvente mai mari , nu de 50Hz.

Nu-mi dau seama cat de mult conteaza, dar am zis c-ar fi bine sa va intreb.

 

Acum 20 ore, cirip a spus:

Intamplarea face ca am masurat relativ recent un invertor dintr-un UPS. O ieftinareala de tip sinus modificat.

 

Ce facem mai departe? Am stabilit schema, dar inca nu am vazut cum arata montajul. De asemenea, osciloscopul trebuie sa stea pe masa, pornit, utilizat. Nu se poate fara.

Pai, asa arata acum forma tensiunii cand am becul pus ca sarcina. Ca sinusul/dreptunghiul ala modificat.

De facut, o sa fac. Am invatat intre timp sa scot poze de pe ecran pe sticul usb. Ati avut dreptate, nu e mare filozofie, dar deh - asa e cand nu esti obisnuit cu scule sofisticate. Osciloscopul sta pe masa, dar azi a trebuit sa i-l dau inapoi amicului, o sa-l recuperez cred ca maine dupa amiaza. Intre timp, voi desface etajul totem pole si revin la schema originala, asa cum am si spus mai sus. Dupa care o sa alimentez montajul fara mosfeti, sa va trimit o poza cu ce se vede la pinii de iesire de la SG.

 

Multumesc ptr tot sprijinul!

Dacian

 

 

 

[cirip]

Va salut @oroles,

 

Desi intrebarile dvs sunt perfect valide, imi ia prea mult timp sa scriu toate detaliile si explicatiile.

Va propun sa fim practici si sa incercam sa punem in functiune jucaria. Dupa ce functioneaza putem dezbate pe tema circuitului.

 

Prin urmare, haideti sa ne concentram asupra acestei masuratori:

Acum 3 ore, oroles a spus:

Am masurat cu osciloscopul, 3-4V la varf (Vvv sau pk-pk).

 

iar foaia de catalog zice ca:

Ideea e ca la 20V alimentare ar trebui sa scoata 18V prin emitoare. Deci la 12V alimentare ar trebui sa scoata cam 10V. De ce nu scoate 10V?

 

Va rog sa masurati cu oscilo inca o data semnalele din emitoarele etajelor de iesire (pinii 11 si 14) si sa postati imaginea. Sonda de masura sa fie cuplata DC.

 

Editat Februarie 9, 2022 de cirip

[dumitrumy]

Am 3 programe cu care ma joc dar nu au SG3524. Am generat impulsuri de 6mS si 8mS, am facut o schema asemanatoare cu cea discutata si se pare ca ar trebui sa functioneze:

>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>

Editat Februarie 9, 2022 de dumitrumy

[oroles]

Acum 3 ore, dumitrumy a spus:

Am 3 programe cu care ma joc dar nu au SG3524. Am generat impulsuri de 6mS si 8mS, am facut o schema asemanatoare cu cea discutata si se pare ca ar trebui sa functioneze

Buna ziua! Dl. Dumi , nu ma pricep la simulari, cred ca ati inlocuit niste simboluri pe acolo, dvs. stiti mai bine ce ati facut, daca sunteti amabil, poate imi explicati si mie, ptr ca n-am inteles mare lucru. Dar ma bucur ca incercati sa ma ajutati si dvs., iar daca vestile bune se aduna din mai multe parti, e de bine :-)

 

Intre timp, am recuperat osciloscopul de la amicul care mi l-a imprumutat si am ajuns la montaj. I-am facut cateva poze inainte de a demonta partea improvizata cu etajul totem pole. Apoi am revenit la versiunea originala din schema pe care o discutam si i-am mai facut o poza. Le pun mai jos :

 

1) Inainte de "resetare" (cu etaj totem-pole):

 

 

 

2) Dupa revenirea la versiunea originala din schema discutata:

 

 

Traseele drenelor si masa le-am ingrosat cu fludor. Sondele de la osciloscop le-am pus direct pe grilele mosfetilor, dar aia nu sunt alimentati (traful scos). Tot direct din grile am lipit si rezistentele de 2K si diodele care vin paralel (schema originala). Semireglabilul albastru e cel pe care dl. @cirip l-a recomandat ptr testul cu varierea factorului de umplere.

Vad eu acum, o sa fac si masuratorile cu osciloscopul, sa scot pozele pe stic si pe urma revin sa le postez .

 

Numai bine!

Dacian

[c_anicai]

Cu ceva ani in urma am facut un bistabil simplu cu 2 tranzistori pe 50 hz care excita 2 mosfet-uri de tensiune mica si curent mare, apoi cu un transformator de cca 12 cm2 aveam aproape 220volti in gol insa scadea la cca 140--- 150 volti cand conectam un televizor samsung de 40" care consuma cca 100w. Pe un acumulator de 12 volti/7amperi nu ducea mai mult de jumatate de ora televizorul pornit si am renuntat la ideie. Incercasem inainte de asta cu un ups dar nu puteam urmari nimic la tv ca bazaia enervant transformatorul.

[oroles]

Acum 14 ore, cirip a spus:

Prin urmare, haideti sa ne concentram asupra acestei masuratori:

foaia de catalog zice ca:

Ideea e ca la 20V alimentare ar trebui sa scoata 18V prin emitoare. Deci la 12V alimentare ar trebui sa scoata cam 10V. De ce nu scoate 10V?

Va rog sa masurati cu oscilo inca o data semnalele din emitoarele etajelor de iesire (pinii 11 si 14) si sa postati imaginea. Sonda de masura sa fie cuplata DC.

Buna ziua dl. @cirip!

Mai sus am postat cateva poze cu montajul, asa cum ati cerut.

Dedesubt, plasez pozele pe care le-am scos pe stic din osciloscop, asa cum ati spus, semnalele de pe pinii 11 si 14.

Schema acum e cea originala, am revenit la ea 100%. Adica, am pinii 12+13 la +12V, pinii 11 si 14 legati fiecare la grilele mosilor, fiecare grila data la masa cu cate o rez. de 2k2 si o dioda 1n4007 in paralel. Mosii nu-s alimentati (traful scos).

 

 

 

 

 

 

Dupa cum vad eu, daca vad bine, tensiunea de varf e la 11V !

Semireglabilul albastru (poze in postarea de dinainte) e de 10K, asa cum ati spus sa pun in loc de R11 (schema originala).

Rotind de la max spre min, aveti pozele de sus pana jos, in care se vede ca factorul de umplere se modifica zdravan.

Am vazut ca osciloscopul stie sa afiseze si latimea impulsului, practic am plecat de la 9.8ms si am ajuns la ceva sub 400us (asa afisa acolo osciloscopul, n-am stiut mai mult ce sa fac).

 

Am masurat si de curizitate tensiunea cc in pinul 9 (comp), cu un DVM, varia de la 4.2V la 1.07V. Sub 1V nu mai aveam impulsuri pe iesirile SG-ului.

 

Nu stiu daca am scos chiar ceea ce ati fi vrut dvs sa vedeti, daca nu e bine , o sa va rog sa-mi ziceti si vad eu cum le potrivesc sa scot ce trebuie...

Multumesc !

[Mircea]

Traful ala din poza a doua este TS1?

[oroles]

Acum 4 minute, c_anicai a spus:

Cu ceva ani in urma am facut un bistabil simplu cu 2 tranzistori pe 50 hz care excita 2 mosfet-uri de tensiune mica si curent mare, apoi cu un transformator de cca 12 cm2 aveam aproape 220volti in gol insa scadea la cca 140--- 150 volti cand conectam un televizor samsung de 40" care consuma cca 100w. Pe un acumulator de 12 volti/7amperi nu ducea mai mult de jumatate de ora televizorul pornit si am renuntat la ideie. Incercasem inainte de asta cu un ups dar nu puteam urmari nimic la tv ca bazaia enervant transformatorul.

Buna seara!

Interesanta poveste, dar sunt prea la inceput ca sa pot judeca motivul ptr care vi se intampla asta.

Ma gandesc sa nu fie ceva ca si in cazul meu cu care ma lupt acuma. Adica, probabil ca e vorba de acele cai de reactie care nu merg la mine si de aia patesc la fel: pica tensiunea in sarcina.

Acum 6 minute, Mircea a spus:

Traful ala din poza a doua este TS1?

Scuze, nu stiu ce inseamna TS1 ! Doar daca imi explicati.

[c_anicai]

Schema era simpla fara control durata impuls insa chiar daca scadea tensiunea in sarcina televizorul mergea. A fost prima experienta de acest gen si am renuntat ca n-au mai fost probleme cu socurile de curent de la priza seara cand ma uitam la tv insa ce facusem eu nici nu-mi era de ajutor deoarece nu ducea televizorul mai mult de jumatate de ora ca-mi descarca de tot acumulatorul care era mic de 7 amperi.

Editat Februarie 9, 2022 de c_anicai

[cirip]

Buna seara,

 

Se pare ca prima problema e lamurita. Aveti suficienta tensiune (11V) pentru comanda finalilor, deci totem-pole nu este necesar.

A doua ... Nu mai impingeti factorul de umplere pana la maxim, ca nu este necesar, mai ales acum la teste.

Conectati va rog traful si masurati tensiunile pe drene apoi la iesire. Atentie sa nu va curentati.

 

 

 

[oroles]

Acum 2 ore, cirip a spus:

Aveti suficienta tensiune (11V) pentru comanda finalilor, deci totem-pole nu este necesar.

A doua ... Nu mai impingeti factorul de umplere pana la maxim, ca nu este necesar, mai ales acum la teste.

Conectati va rog traful si masurati tensiunile pe drene apoi la iesire.

Buna seara si multumesc pentru raspuns!

Dar factorul de umplere nu l-am impins eu, asa m-am trezit cu el, datorita acelui divizor pe care l-ati si mentionat (R11 si R17). Micsorarea lui s-a petrecut in momentul in care am folosit acel semireglabil de 10K pe care mi l-ati recomandat cu niste postari in urma.

 

Ce-am facut. Am conectat traful si am reglat factorul de umplere pana cand consumul in gol a ajuns la 0.55A.

Am conectat becul de 75W la iesire si am masurat curentul tras din acumulator: 4.3A .

Apoi am conectat osciloscopul in paralel pe bec (invertorul alimentat din acumulator) si am facut o prima masuratoare, cum arata semnalul pe consumator:

 

 

Apoi am mutat sondele in grilele mosfetilor :

 

Am inceput sa fac zoom, sa vad ce apare in detaliu, si vad ca sunt niste oscilatii si niste spike-uri:

 

 

Si in final, am pus sondele pe unul dintre mosfeti, CH1 (galben) pe grila, CH2 (albastru) pe drena.

Am folosit o scala mai mare ptr tensiunea de pe drena:

 

In prima poza am vazut ca osciloscopul arata Vpp=484V; am socotit ca asta ar insemna un RMS de 171V si am vrut sa vad ce se intampla daca maresc factorul de umplere astfel incat sa obtin la iesire Vpp=622V, dar m-am oprit pe la 580V ptr ca ajunsese consumul la peste 9.5A si incepuse sa bazaie cam tare si traful.

Daca scot sarcina, trage tot vreo 9A, deci factorul de umplere nu se modifica (probabil datorita lipsei reactiei).

Oricum, cu DVM-ul nu pot masura mai mult de 10A. Apoi am vazut ca pe sondele osciloscopului scrie 300V si mi-a fost frica sa nu se strice. La fostul meu analogic, aveam sonde de 500V.

 

Nu stiu mai departe, raman la sugestiile dvs.!

 

Cu multumiri,

Dacian

Editat Februarie 9, 2022 de oroles