Schema Invertor solar offgrid - adaptare 40v CC -> 220 AC

[dumitrumy]

Daca aveti o sursa ATX chinezeasca, alimentati sursa auxiliara la 40V. De obicei are la iesire si 5V si 12V. Poate aveti surpriza sa functioneze. Dar modelul cu optocuplor si MOS de putere.

EDIT: am gasit eu o sursa. Tensiunea continua pe electrolitici retea este 50V.

Editat Mai 21 de dumitrumy

[moshulik]

Am tensiunea de 40, nu asta e problema, leg in serie doua surse de laptop (de cate 20v). Problema era tensiunea de alimentare a etajului driver, cu perechile de tranzistori npn/pnp . Am gasit circuitul LM317 - asta nu are limita la tensiunea de intrare, ci doar la diferenta intre intrare si iesire, se configureaza cu un divizor de tensiune, l-am facut sa scoata 10volti, o sa implementez schema sa vad ce iese..

 

[cirip]

Salut @moshulik,

 

Driverul nu o sa scoata mai mult de (5V-Vbe) adica vreo 4.5V indiferent la cat il alimentezi. NPNul din fiecare driver functioneaza ca repetor pe emitor. Prin urmare, din cei 5V din ATTINY o sa se scada un Vbe si gata. Acolo trebuie un level shifter, ca sa translateze 0-5V la 0-10V cat ii trebuie MOSFETului sau pui mosfeti care accepta nivel logic la intrare ca sa intre complet in conductie.

 

Roaga-l pe dl. @dumitrumy sa faca o simulare la schema curenta si o sa te convingi.

 

 

[moshulik]

Nu, ca m-am convins. Stiu ca intre baza si emitor e diferenta de tensiune standard in orice schema, de 0.6v, deci trebuia sa copiez inca un tranzistor din schema de totem pole pusa mai devreme, nu mi-a placut ca inverseaza semnalul, dar e absolut necesar, altfel nu pot sa aduc 10 volti pana la gate...

[cirip]

Acum 12 minute, moshulik a spus:

nu mi-a placut ca inverseaza semnalul,

Nu vad o problema. Dpdv soft, ori ca scrii zero sau 1 la un port, e tot aia. Prin urmare, inversarea se poate face in cod in modul in care generezi PWMul.

 

Alta varianta e sa lasi softul asa cum e si sa folosesti level-shifterul in conexiune cu baza comuna, adica il ataci prin emitor. In felul asta, inversarea de faza nu se mai produce. Detaliile de implementare/polarizare le las ca exercitiu de imaginatie ptr utilizator

 

Totusi, dupa parerea mea, un low side driver te scapa de batai de cap. M-am jucat recent cu asa ceva direct de la priza pentru un VFD bricolat si merge de paraie. Am folosit IR2110 pentru ca aveam nevoie de high-side si low-side pentru punte H.

 

Editat Mai 21 de cirip

[moshulik]

Da, pot sa inversez din soft, dar nu imi place ca in modul implicit (cand microprocesorul nu e alimentat) - zero logic pe intrarea driverului produce tensiune pe gate si deschide mosfetii, amandoi chiar, deci nu am incotro decat sa pun level shifter cu doua inversoare. Ma cam indepartez de la teoria initiala de a avea cat mai putine componente, dar asta e, delicat cu mosfetii.

Ma incurcasem in gate threshold voltage la irf540 - care e dat la 4volti - dar se pare ca la 4 abia incepe sa deschida, full on este abia de la 10 volti in sus.

[UDAR]

De ce nu folosești un TC4427 (sau xx4427) în locul tranzistorilor ălora?

[deo]

Sunt si mosfeti IRL nu IRF care au Vgs treshold de 1-2 volti.

[ionut120v]

tc4421 inversor si tc4422 neinversor cu level shift, merge pe platforme de 3.3 si 5 v.

auxiliara, cel mai simplu convertor buck cu viper 12a cu un 7805 pentru controller, exact asa am un driver brushless care merge la pana la 80v. ai putea folosi un driver din ala pe un compresor la 48v, scoate 1 kw, merge drujba si trimmerul cu fir

36-72V-Original-JUYI-Tech-JYQD-V6-5E-bldc-motor-driver-board-for-sensorless-brushless-DC.png_80x80.png_.webp

[dumitrumy]

[moshulik]

Da, nu stiam de acesti IRL, acum am invatat sa citesc fisa tehnica. Acel gateway threshold are o valoare minima si maxima, IRF -ul are 2 si 4v, IRL-ul are 1 si 2v. Problema este ca pentru switching nu ma ajuta cu nimic valorile astea, decat pentru starea OFF - cand e inchis, sa ma asigur ca am sub un volt pe gate. In teoria mosfet apoi , dupa acest prag, apare o "zona interzisa", adica in regim liniar, cum ar fi la npn. 

 

Valoarea care ma intereseaza pe mine apare abia la Rds(on) - valoarea e in miliohmi, iar la "conditii de test" apare Vgs - la IRF e 10v , la IRL e 5 volti. In tabel mai sus apare si Vgs maxim, acel +/- 20V. 

Foarte buna ideea cu IRL , simplifica de tot schema, nu imi mai trebuie nici o sursa de 12v, nici tranzistori de drive. Multumesc pentru simulare, dumitrumy, daca mai ai schema, poti sa adaugi o metrica de masurare, curentul prin R1 ma intereseaza, daca este pana in 20 de miliamperi, atunci nu imi trebuie nici tranzistorii de push-pull, attiny poate sa comande direct gate-ul. Eventual pune si IRL540, duce amperaj dublu fata de IRL530. Teoretic e o formula de calculat acel curent, pe baza de frecventa, tensiune, capacitatea parazita gate in pF , mai e si sarcina pe gate in nanoCoulombi, dar Spice-ul ar zice mai clar pe simulare.

 

Deocamdata am implementat schema de mai sus, cu dublu invertor pentru level shifter, am folosit ce aveam prin placi vechi, un mosfet mic K940 si un bc639 , iar la push-pull A992 (pnp) si bc639(npn) Lm317 cu rezistori de 220ohm si 2k imi da 13volti, liniar, curat. Deocamdata ii dau semnal dreptunghiular, cat testez etajul de drive, pare in regula.

Sa vedem in sinusoida pwm cum merge, deocamdata aprinde becuri, nu bazaie, e ok. 

 

 

 

[dumitrumy]

Acum 13 minute, moshulik a spus:

curentul prin R1 ma intereseaza, daca este pana in 20 de miliamperi,

La comutatie, pentru a avea fronturi rapide in drena trebuie sa incarci/ descarci rapid capacitatile de intrare. De aceea integratele pt surse au+/- 0,5--- +/-1 sau chiar +1/-2A la iesire. Dar doar pentru comutare, dupa aceea curentul este foarte mic.

[moshulik]

Da.. asta explica de ce se incalzeste LM317, tranzistorii din push/pull trag amperi, asta e bine. 

Am legat pwm-ul la intrarea driverelor, pare sa mearga cat de cat, dar nu spectaculos mai bine decat cu semnalul dreptunghiular...

Asa arata fronturile pe gate-uri, iesirea sinusoida fara sarcina si iesirea cu sarcina rezistiva (aproape triunghiulara)

Clar mai am de calculat la frecventze, pare sa mearga la 15khz in loc de 20khz si scoate 40Hz la iesire in loc de 50hz deocamdata, dar asta reglez din soft.

 : 

 

[moshulik]

Am dat zoom pe fronturile de comutatie si nu cred ca arata prea bine, peste 2 us urcarea, coborarea mai rapida. Explica si de ce se incalzeste usor radiatorul mosfetilor, si asta la 200 de watti.

[cloudy]

16 minutes ago, moshulik said:

peste 2 us urcarea, coborarea mai rapida.

Posibil ca un ochi aruncat prin pdf-ul ATTINY să elucideza problema.
Nu cred că a interesat prea mult pe cineva la proiectarea lor timpii de comutație pe pini.