Step down de 7KW

[maxim_sedilec]

trebuie sa folosesti pe fiecare faza in parte "cros zero detection" si "polarity detection" MOS-urile trebuiesc folosite in conductie inversa altfel.....faci un mare scurte relativ simplu , trece prin zero , detectezi sensul up/down si deschizi tranzistorul aferent . partea mai "grea" e alimentarea driverelor care trebuie sa asigure V GS-ul necesar deschiderii. pentru fiecare faza ai nevoie de 2 tensiuni pozitive independente , mai multe faze ...mai multe tensiuni .nu merge altfel , frecventa nu e fixa pot exista variatii chiar si intre doua alternante .

[siulian]

Nu neaprat zero crossing detection-ul este problema si nici polaritatea, decat oridinea de comanda a FET-ilor.

 

Un algoritm simplu ce l-am gasit spune: 1 -> high side FET, 0 - low side FET

Daca merg dupa regula asta atunci simultan vor fi doar 3 fet-i comandati, ceea ce este in regula.

Totusi nu sunt sigur ca este suficient, pentru ca daca ma uit pe forma de unda ar trebui cate 4 mosfeti simultan comandati.

 

Schema nu este nimic special decat ca fiecare tiristor este un mosfet.

 

http://en.wikipedia.org/wiki/File:6_pul ... ctance.png

[maxim_sedilec]

fara "zero cross" nu poti detecta momentul in care sa initiezi comanda , de fapt trebuie sa detectezi chiar inainte de 0, stabilesti tu un prag de tensiune inferior celei de deschidere a diodelor din MOS-i sa zicem ...0.3V sa fie mai usor o numim "X" timpul in care tensiunea evolueaza de la +X si -X la care se adauga timpul tau de reactie/analiza este "dead time-ul" e bine sa stabilesti software unul minim dar nu cred ca ajungi la "shot through" la frecventa unei eoliene . algoritmul trebuie sa fie cam asa, cand tensiunea depaseste +X comanzi tranzistorul "de sus" pana in momentul in care tensiunea ajunge la valoarea X (ea continua sa scada)nu comanzi nimic in intervalul +X, -X (dead time)cand tensiunea depaseste(in modul) -x comanzi tranzistorul "de jos" pana in momentul in care ajunge la -X. daca frecventa ar fi fixa ai putea sa detectezi pe o faza si sa calculezi pentru celelante (nerecomandabil in orice caz) dar Vantu' bate cum vrea el

[Vizitator pisica matache]

O rezolvare pe care as vedea-o;o punte redresoare de mica putere,in care fiecare dioda are ca sarcina un optocuplor,care sa comande mosfetul corespunzator.

[Dr.L]

Nu-i asa de simplu! Mosfertul trebuie deschis numai cand tensiunea data de eoliana e mai mare decat cea a acumulatorului. Si cum eoliana da tensiune (in mare parte) sinus...

[siulian]

Interesanta abordarea cu punte paralela si opto, doar ca BOM-ul este mai mare.Pentru ca frecventa de la generator este relativ mica (maxim cateva sute de Hz), am facut asa:- de pe fiecare brat am luat tensiunea cu o rezistenta de valoare mare (100K) si am aplicat-o la intrarea micrcocontroler-ului- fiecare port al microcontroler-ului are cate doua diode de protectie/clamping: una catre VCC si cealalta catre VDD- curentul trebuie limitat prin ele sa fie sub 1mA si cam atat.Cand citesc 0 cu microcontroler-ul inseamna ca nivelul este ori la zero ori sub zero.Si tot asa la 1. Nu cred ca trebuie comparator.Valoare 1 o sa fie citita cand tensiunea creste peste 0.8-1.2, si 0 cand este sub plaja asta.Diodele parazite din mosfeti oricum se deschid peste 1.3 (daca nu mai mult).

[siulian]

Nu-i asa de simplu! Mosfertul trebuie deschis numai cand tensiunea data de eoliana e mai mare decat cea a acumulatorului. Si cum eoliana da tensiune (in mare parte) sinus...

Defapt as spune ca trebuie chiar pe dos: mosfetul trebuie deschis inainte.Daca este deschis cand tensiunea este mai mare decat cea in acumulator: apare curentul mare, care inseamna pierderi in mosfet.La varianta asta cu mosfeti, daca nu deschizi mosfetul oricum conduce dioda parazita si disipa o gramada de energie.

[Vizitator pisica matache]

Sincer,castigul de putere oferit de mosfeti in redresare e mic comparativ cu redresarea clasica.Asta la varianta discutata aici,in comutatie,unde tensiunea de intrare e mare;solutia cu mosfeti s-ar preta la varianta clasica de incarcare,dar si acolo,la cat se pierde pe rezistenta conductoarelor,ce mai conteaza...Apropo,ce mosfeti folosesti in punte,sa facem o comparatie cu o dioda redresoare schotkky,ca putere pierduta pe redresare... Atentie ar trebui acordat sursei in sine,pentru a obtine un randament peste 90% si mai ales gasirii punctului optim de functionare,partea cea mai delicata dupa parerea mea,care va influenta hotarator randamentul.

[maxim_sedilec]

Cand citesc 0 cu microcontroler-ul inseamna ca nivelul este ori la zero ori sub zero.Si tot asa la 1. Nu cred ca trebuie comparator.Valoare 1 o sa fie citita cand tensiunea creste peste 0.8-1.2, si 0 cand este sub plaja asta.Diodele parazite din mosfeti oricum se deschid peste 1.3 (daca nu mai mult).

si ce faci pentru partea negativa a alternantei ? daca faci doar pe flancul de sus pierzi "juma"@pisica matache....pai 7KW sa zicem la 48V (aprox 55.2V pe baterie) sant cam 127A , Vfw la o punte cam 2.1V adica peste 250W caldura 127A prin niste MOS-uri decente cu 10 mOHM cam 150 W. la 24V(27.6) cam 250A pierderile pe diode undeva pe la 530W prin MOS-i 250A......625W .....adica mai bine nu . trebuie calculat punctul de la care MOS vs DIODE pierde randament . dioda are un V fw relativ , MOS-ul are Rds ON-ul la curenti mari se pare ca castiga dioda , la curenti mici castiga MOS-ulasa ca ideie de calcul dioda cu Vfw 1VMOS cu Rds ON 0.01 pana in 100A castiga MOS-ul peste 100 castiga dioda la 100A se produce egalitatea astea sant doar pierderi in conductie mai sant si altele dar le ignoram deocamdata ...

[siulian]

OK, hai sa vedem ce iese:- in punte vreau sa folosesc IRFS3306PBF (60V, 160A, RdsON=4.2mohm)- iar in sync-buck, nu le stiu codul acum dar sunt de 100V la 127A, sau pot sa pun la fel.Cum ar fi disiparea la 30+30A (sunt doua syncbuck-uri din care sper sa scot macar 25A cu racire pasiva)?Placa se doreste fara nici-un radiator, din acest motiv totul este optimizat/supradimensionat chiar daca sunt componente scumpe: FET-i + drivere puternice de 1.9A (la punte sunt de 650mA)

[maxim_sedilec]

cu Rds ON 0.0042 ohmi la 25A ai 2.625W pierderi in conductie, la care se aduna pierderile in comutatie.....asta cu se aduna e pentru copii, de fapt nu se aduna tranzistorul nu conduce si comuta in acelasi timp.... e mai complicat cu integrale (scarboase calcule) ... cam 3.5W la 100 KHz cu tranzistorul tau pentru un 50% duty cycle

[siulian]

Super calcule: ar fi pierderi de cate 7W / fiecare sync buck, iar in puntea trifazica pierderile ar fi chiar mai mici pentru ca frecventa este mult mai mica. In sync buck mai exista o dioda shottky de 2A pe care pierderile ar fi chiar mai mici decat pe mosfet (pana apuca mosfetul sa se deschida).Revenind la redresarea trifazica sincrona: o sa implementez algorimul simplu si o sa vad cum merge:- 0 (negativa) -> deschide mosfetul de jos (high side)- 1 (pozitiva) -> deschide mosfetul de sus (low side)

[Vizitator pisica matache]

Cand citesc 0 cu microcontroler-ul inseamna ca nivelul este ori la zero ori sub zero.Si tot asa la 1. Nu cred ca trebuie comparator.Valoare 1 o sa fie citita cand tensiunea creste peste 0.8-1.2, si 0 cand este sub plaja asta.Diodele parazite din mosfeti oricum se deschid peste 1.3 (daca nu mai mult).

si ce faci pentru partea negativa a alternantei ? daca faci doar pe flancul de sus pierzi "juma"@pisica matache....pai 7KW sa zicem la 48V (aprox 55.2V pe baterie) sant cam 127A , Vfw la o punte cam 2.1V adica peste 250W caldura 127A prin niste MOS-uri decente cu 10 mOHM cam 150 W. la 24V(27.6) cam 250A pierderile pe diode undeva pe la 530W prin MOS-i 250A......625W .....adica mai bine nu . trebuie calculat punctul de la care MOS vs DIODE pierde randament . dioda are un V fw relativ , MOS-ul are Rds ON-ul la curenti mari se pare ca castiga dioda , la curenti mici castiga MOS-ulasa ca ideie de calcul dioda cu Vfw 1VMOS cu Rds ON 0.01 pana in 100A castiga MOS-ul peste 100 castiga dioda la 100A se produce egalitatea astea sant doar pierderi in conductie mai sant si altele dar le ignoram deocamdata ...

Chiar daca e mult de citit in urma,fara,e mai dificil de inteles ideea.Un scurt rezumat;o eoliana produce functie de viteza vantului,sa zicem de la zero la 1kw.La puterea minima,tensiune e 12V,la cea maxima sa zicem 100V.1kw la 100V,inseamna 10A;Tensiunea asta e coborata de buck,la 12V,aproape 100A.In cazul a 7kw,curentul la intrare devine 70A,cel de iesire,aproape 700A.Am mai scris in cateva randuri,pentru puteri mari,cred ca e convenabil dimensionarea generatorului pentru o tensiune cat mai mare pe iesire;de ex,7kw,la 300V,ar insemna doar 23A,la intrarea buck-ului...

[siulian]

Intradevar cu cat tensiunea de lucru e mai mare cu atat mai bine.Pentru turbine de putere mai mare (>1kw), macar un 48V ar fi recomandat.Totusi buck-urile se pot pune oricand in paralel: 30A pe fiecare buck, cu 3 buck-uri si cu acumulatori de 48V, nu e rea configuratia.Defapt o intrebare aici: cum e mai eficient: un buck de 90A sau 3 buck-uri a cate 30A fiecare?

[Vizitator pisica matache]

Intradevar cu cat tensiunea de lucru e mai mare cu atat mai bine.Pentru turbine de putere mai mare (>1kw), macar un 48V ar fi recomandat.Totusi buck-urile se pot pune oricand in paralel: 30A pe fiecare buck, cu 3 buck-uri si cu acumulatori de 48V, nu e rea configuratia.Defapt o intrebare aici: cum e mai eficient: un buck de 90A sau 3 buck-uri a cate 30A fiecare?

Eu vorbeam de tensiune mare,la intrarea sursei,respectiv iesirea generatorului.Desigur ca e benefica o tensiune mare si pe acumulatori,dar aici apar probleme legate de diferenta de capacitate,care trebuie sa fie cat mai mica,altfel cel mai slab va fi supraincarcat,iar in timp distrus.As zice ca e mai eficient 3 buck-uri de 30A.Poate si mai sigur in functionare,pica unul,mai raman doua.In plus,se poate mai bine adapta cu generatoare de diverse puteri.Chiar ai putea decupla din ele,cand puterea livrata de generator e mica.