Step down de 7KW

[Vizitator pisica matache]

Sincer,eu nu inteleg functionarea ;pe de alta parte nu inteleg de ce nu folosesti o schema clasica de buck.Ce avantaje speri sa obtii cu acesta varianta?

[siulian]

Economie substantiala de componente => eficienta crescuta.Mai putini mosfeti + nu trebuie condensatori.Ceva mai multe explicatii pe un exemplu:- tranzistorii se comanda in ritm de redresare trifazica sincrona- daca frecventa de la generator este de 100hz inseamna ca la fiecare 10ms tranzistorii isi schimba starea- simultan vor fi unul sau doi tranzistori comandati (niciodata 3)Dar, pe intervalul de 10ms se poate face boost+buck la o frecventa de 100khz:- se comanda restul de tranzistori ne-comandati, punand in scurt bobinele generatorului => boost- si apoi se elibereaza tranzistorii (ramanand doar cel comandat dinainte) => buckNeavand un condensator intre bobinele de boost si cele de buck, intrebarea ramane daca o sa se transfere suficient de bine energia din bobinele generatorului in cele 3 bobine de buck.

[Dr.L]

Bobinele de pe iesire nu fac nimic...eventual mai netezesc ceva...ca asa le-ai conectatMai bine ai studia calumea topologiile existente, ca numai chestii de genul postezi aici... Caz in care era clar mai bine sa-ti deschizi un subiect propriu (diferenta dintre ce faci tu si ce face pisica e substantiala)

[Vizitator pisica matache]

Chiar daca Iulian nu are poate experienta in ceea ce priveste comutatia,nu-i nimic;pana sa ma inscriu pe forum,nici eu n-aveam.Multumita catorva colegi,activi in deosebi pe aceasta arie,as zice ca am invatat cate ceva.Abordarea sa,desi diferita de a mea,mi se pare interesanta;pana la urma si eu sunt adeptul simplitatii si eficientei.Exista de exemplu,surse ce au la intrare un boost,cele cu PCF activ.Tensiunea de retea,dupa redresare,fara a fi filtrata e ridicata la cca 400V;e drept ca exista redresarea clasica,cu diode cat si inductanta separata,dar principiul e asemanator.Zilele astea chiar m-am uitat prin magazine de ceva cablu electric,pentru eoliana,iar preturile nu sunt deloc mici.Ca urmare,poate n-ar fi deloc rea urmatoarea varianta,utilizabila in cazul generatoarelor deja existente,bobinate pt 12/24V.Ridicarea tensiunii,cu un boost,cat mai aproape de generator,asta pentru a transporta cu pierderi mici energia,folosind fire de sectiune mai mica,deci mai ieftine,apoi coborarea tensiunii la 12/24/etc,cu un buck .Aici chiar s-ar merita redresarea sincrona,iar daca s-ar putea folosi inductanta statorului,pentru boost,de ce nu.Poate ca @smilex,caruia ii plac ideile astea mai excentrice,va da mai intai un verdict,daca se poate face asa ceva,si daca se poate face,de ce n-am incerca.

[Vizitator smilex]

Am vazut din start ce intentioneaza siulian, dar nu vreau sa descurajez. Acolo e de discutat. La prima vedere cu 100kHz e imposibil de comandat acea inductanta. Pana si cablurile pana la ea au o inductanta ce poate fi comandata cu 100kHz. Dar in functionare inductanta nu va mai fi aceea. Ar fi una gen de scapari, ca si a secundarului unui traf. Acea inductanta "de scapari" va scadea odata cu cresterea puterii sau odata cu cresterea cuplajului cu magnetii. Frecventa de 100kHz poate fi scazuta, dar pur si simplu nu-mi pare constant si controlabil pentru un boost.

Toate astea facand abstractie de rostul tensiunilor mici. Eu zic ca daca se doreste boost, se poate realiza o redresare cu MOS, urmata de un boost pe inductanta data. Asta in imediata vecinatate a generatorului ca sa se poata cobori cu tensiunea mare. Totul cu randament foarte bun. In extrem, si redresarea boost se poate incerca cu MOS, teoretic ar fi un randament peste 95... In orice caz, obtinerea Vcc si prelucrarea ei imi pare mult mai usor de controlat, dar mai ales, batut in cuie pe inductanta data si nu atat de incontrolabil ca pe inductantele generatorului.

Desigur, asta e o parere...

Problema MPP ramane insa valabila indiferent de abordare, rezolvarea ei imi pare mult mai importanta.

[siulian]

Schema simplificata (doar cu inductante si element de comutatie, fara rezistente) ar fi asta:Cele doua inductante din stanga + FET-ul, ar forma boost-ul.Iar FET-ul cu bobina din dreapta ar forma partea de jos a syn-buck-ului.Dioda din dreapta este de blocare si este de folos atat boost-ului cat si buck-ului (oricum trebuie in redresarea trifazica).Partea de sus a syncbuck-ului ar fi asigurata de etajul de boost, presupunand ca in general la intrare tensiunea este mai mica decat la iesire; normal nu ar circula curent daca FET-ul nu ar fi actionat.Cand FET-ul este comandat se va face boost + buck (simultan).Cand FET-ul este eliberat bobina de boost isi elibereaza/transfera energia catre iesire (catre bobina de buck).Cel putin asta este intelegerea mea.Totusi ceea ce nu am reusit sa inteleg (de la inceput) este cat de eficient se face transferul energiei intre inductantele de boost + buck.Frecventa inalta de 100khz ar fi bine sa ramana asa pentru a nu trebui bobine babane pe partea de buck: dar nu este obligatoriu sa ramana asa de inalta.

[maxim_sedilec]

L cablu' este o inductanta parazita....nu poti si nici n-ai voie sa contezi pe ea .(vezi reglemenari EMI)L gen este bobina in care campul magnetic variabil indus se transforma in curent electric (are si inductanta variabila), nu ai tensiune continua pe ea sa poti face BOST iar MOS-ul tau nu face decat sa scada tensiunea generata .BUCK-ul necesita element comutator serie inainte de bobina...Cea ce vrei tu sa faci inca nu s-a inventat, poate reusesti tu cine stie .....

[siulian]

L cablu' este o inductanta parazita....nu poti si nici n-ai voie sa contezi pe ea .(vezi reglemenari EMI)L gen este bobina in care campul magnetic variabil indus se transforma in curent electric (are si inductanta variabila), nu ai tensiune continua pe ea sa poti face BOST iar MOS-ul tau nu face decat sa scada tensiunea generata .BUCK-ul necesita element comutator serie inainte de bobina...Cea ce vrei tu sa faci inca nu s-a inventat, poate reusesti tu cine stie .....

Boost-ul pe bobinele statorului + cabluri de coborare: functioneaza foarte bine, este testat si retestat de mine.Este adevarat ca am testat doar la 4khz; nu stiu cum o sa se comporte la frecventa mai inalta.Singura conditie este sa nu fie lasate NICIODATA bobinele statorului libere pentru ca o sa FRIGA toata electronica.Intradevar topologia asta de boost&buck nu este cunoscuta decat.Ieri seara am terminat un montaj pentru a proba teoria: unul mic SMD de 30x75mm cu shotky-uri de 12A si mosfeti de 40A la 55V.Nu am facut inca bobinele de buck, dar o sa fie doar cateva spire. Daca trebuie mai multe spire si miez, topologia asta nu este ok pentru ce mi-am propus eu.Atunci trebuie sa revin la schema initiala in care boost-ul si buck-ul sunt individuale.

[Vizitator pisica matache]

E diferenta mare de la 4khz,la 100khz;smilex sugera ca inductanta totala a statorului si a cablurilor,e mult prea mare pt aceasta frecventa si variabila.In plus,inductanta va fi diferita de la un generator la altul,cum vei face o sursa care sa se adapteze fiecaruia in parte?Cand smilex ezita sa dea solutii,inseamna ca asa ceva e greu de realizat,daca nu imposibil.Nu inteleg indarjirea cu care vrei sa eviti sursa boost cu inductanta separata,simplu si ieftin de realizat.Pe de alta parte,ce castigi cu redresarea sincrona,pierzi pe cabluri eoliana-acumulatori.Gandeste-te si la varianta sugerata de mine;redresare normala,urmata de boost clasic,pentru ridicarea tensiunii la 200-300V,transportul cu fire de sectiune mica,deci ieftine,pana la acumulatori,aici coborarea cu buck,la 12/24V. Asta in cazul generatoarelor deja existente,bobinate de regula pentru 12/24V;eu unul in momentul in care voi face un generator,il bobinez de la bun inceput,ca la turatia maxima sa am un 200-300V,ca sa pot transporta fara pierdei puterea pana la acumulatori.Ti-as propune sa-ti canalizezi mai degraba timpul si energia spre a obtine punctul optim de functionare,adica MPPT.Cunostintele pe care le ai,in ce priveste microC,care mie imi lipsesc cu desavarsire,te-ar ajuta sa obtii o varianta mai simpla si poate mai buna decat cea analogica,pe care o am eu in vedere.Dupa mine asta e marea problema si ar fi marea realizare,nu sursa in sine...Desigur,e doar o parere,tu faci cum crezi...

[siulian]

Frecventa PWM-ului se poate ajusta dinamic din soft, nu e o problema.Singura problema este eventual: boost-ul sa aiba nevoie de o frecventa mult mai joasa decat buck-ul si atunci e game-over.Algoritmul mppt e ca si implementat chiar daca atunci cand l-am testat nu am fost multumit de rezultate:- am invartit cu mana un generator axial flux de vre-o 600W la 48V si am urmarit cum ajusta dtc-ul pe LCD si cat de tare frana- iesirea era un bec halogen de 12VIntr-o varianta storcea generatorul prea tare si il aducea in stall, in alta prea putin si se tura prea tare: nu a fost bine deloc la invartirea cu mana. Nu cred ca se poate implementa un algoritm MPPT la moristi decat calculand/dibuind curba de putere a generatorului.Curba de putere este suficient de liniara pe zone destul largi de turatie, asa ca este suficient probabil calcularea a minim 3 puncte de pe curba: la turatia minima de incarcare, la turatia de mijloc si la turatia la care scoate curentul maxim.Restul punctelor se obtin prin interpolare pe aceasta curba franta.Punctele sunt de genul: [rpm, dtc] (calculate in functie de curentul "observat")Plus ca, la sync-buck (neavand o dioda de blocare la iesirea din buck), mai trebuie avut grija sa nu scurtcircuitezi bateria cu FET-ul de jos.Nu vreau sa mai adaug inca o dioda de blocare la iesirea din controler, desi ar fi o treaba sigura: o protectie la polarizare inversa.Pot rezolva din soft masurand tensiunea la intrare sa fie mai mare decat la iesirea din buck dar tot nu e o treaba sigura.Tensiunile pot varia asa de mult incat trebuie sa "stai cu ochii pe ele", citindu-le foarte des.De indata ce ma hotarasc cu hardul, restul e soft (floare la ureche) - trial and error.V-am impartasit parea ce mi-am format-o pana acum din experimentele mele.

[Vizitator smilex]

Nu e imposibil de obtinut boost-ul folosind MOS-ul si la redresare totodata (buck-ul nu se poate asa, ci ulterior filtrajului). Dar e ca si cum ai comanda o jumatate de punte redresoare cu MOS pe un secundar de traf retea pentru a ridica tensiunea obtinuta dupa punte. E infinit mai simplu sa bobinezi traful corespunzator dorintelor, ori sa faci un boost dupa redresare. Inductanta comandata nu va fi cea a secundarului ci cea de scapari. Dar aici e si mai complicat. Inductanta va fi a bobinei eolienei atunci cand sta, dar pe masura ce incepe sa se invarta, inductanta se transforma intr-una de scapari, in functie de cuplaj. Deci inductanta variabila, frecventa sinusoidei variabila, mai pui si aportul MPPT... Daca e mai simplu sa bobinezi secundarul unui traf retea care are o inductanta de scapari data si o frecventa fixa, pentru o eoliana chiar ca nu merita, prea multe variabile trebuie acoperite. Obtinand insa Vcc-ul, totul poate fi prelucrat. Daca se urmareste randament mare, garantez ca se poate si asta.

 

Matache, sa iei in considerare pentru MPPT si ceea ce eu am spus iar pe tine te-a nemultumit: cresterea curentului livrat de eoliana sistemului, in functie de cresterea tensiunii livrata tot de ea. Cand tensiunea livrata va scadea, scaderea curentului livrat va duce la stabilizarea la o anume turatie.

[Vizitator pisica matache]

Referitor la boost-ul cu 15-90V intare,respectiv 150-200V,sau cat s-o putea,iesire.15V va corespunde puterii minime livrate de eoliana,sa zicem 100W,iar la 90V,tensiune care e aleasa la intamplare,fiind probabil diferita de la generator la generator,la aceeasi turatie,sa zicem ca eoliana va livra 1Kw.Poate ca nici n-ar fi nevoie de stabilizarea tensiunii de iesire,s-ar putea chiar folosi o umplere fixa,corespunzatoare unei multiplicari cu 3-4,sau cat s-o putea,la un randament bun.La 15V si 100W,multiplicand de trei ori,am avea sa zicem 45V,la cca 2A;la 90V si 1000W,am avea la iesire 270V la cca 3,5A.La o densitate de 3A/mm patrat,ar rezulta un conductor de sectiune de cca 1mm patrat.Asta pentru un Kw;la varianta clasica,cand generatorul livreaza dupa redresare,direct pe acumulator,un Kw,la 12V,ar insemna aproape 100A,sau 30mm patrati sectiune conductor.Daca cu un simplu boost,se poate multiplica de trei ori tensiunea de intrare,as zice ca nu se merita traful,dar daca randamentul ar fi sensibil mai pun,as lua in calcul si varianta asta.

[Vizitator smilex]

Nu poti folosi boost-ul si in general nimic cu autoinductie fara citirea iesirii. Am mai spus si pentru buck, regulile date de formule se aplica daca exista un consumator de minim jumatate din variatia din inductanta. Daca din diferite motive acel consumator dispare, toate formulele isi pierd valabilitatea. In cazul celor cu autoinductii, tensiunea poate creste prin acumularea energiei fiecarui impuls, la sute-mii volti, pana la distrugerea a ceva. Umplerea nu mai valoreaza nimic aici, decat la stabilirea energiei fiecarui impuls, deci a timpului in care se ajunge la distrugere. Daca nimic nu se distruge, nimic nu opreste cresterea tensiunii in lipsa consumatorului. Te poti gandi la orice valori de tensiune doresti, nu exista limite. Poate doar a capacitatilor parazite care ar duce la acele oscilatii a caror varfuri ar incarca filtrajul, dar si atunci vorbim de mii de volti.Ar fi bine sa citesti iesirea. Si daca tot o faci, poti si stabiliza. Un soi de PFC. Cu aceiasi schema, e suficient. Si chiar daca exista variatie de curent peste componenta continua, variatie care doar ea va determina putere disipata in miez prin variatie de inductie, eu tot iti recomand ferita, nu pulberea de fier, chiar daca e un pic mai scumpa. De asemenea, mare parte a componentei fiind continua, efectul patrunderii in cupru este nesemnificativ, dar iti recomand sa tratezi conductorul ca si cand ar fi strabatut de frecventa boost-ului (multifilar), chiar daca e mai incomod.Citeste curentul si tensiunea inainte de boost si du si informatiile astea jos (doar un AO cu un shunt in plus) pe trei fire separate (unul comun care poate fi ecranajul celorlalte). Probabil nu-ti vor folosi niciodata dar fa-o asa, pentru mine...

[Vizitator pisica matache]

In cazul de fata,va exista intotdeauna consumator;chiar daca acumulatorul e incarcat,puterea generata e preluata si disipata de o rezistenta de putere,un stabilizator paralel.Altfel,fara sarcina se supratureaza eoliana si se pot distruge palele.O sa monitorizez totusi tensiunea pe iesire,in ideea ca se poate intampla ca totusi boost-ul sa ramana accidental fara sarcina,gen fir intrerupt,contact imperfect,etcDe la generator la baza stalpului,care va avea pentru inceput 9 m,voi cobora cu iesirile acestuia;jos o sa fac redresarea,boost,etc.Asta cel putin in timpul testelor,cand trebuiesc monitorizate turatia,tensiunea,curentul.. Ar fi si mai simplu de depanat eventuale avarii ce apar frecvent in timpul testelor,cel putin la mine.As zice ca acum am toate informatiile necesare,pentru a pune in practica aceste idei;mai putin MPPT,unde trebuie testat.Si sincer sa fiu,am mari temeri...Poate ca totusi Iulian rezolva problema asta,intre timp....Cu microC,are mai multe sanse.

[Vizitator smilex]

Daca exista o variatie de curent intr-o inductanta, energia inmagazinata este E=I²∙L/2 - Io²∙L/2. I este curentul la care s-a ajuns, Io fiind curentul initial (de obicei variatia pleaca de la o valoare anume). Daca Io=0 ramane E=I²∙L/2. Nu trebuie decat sa te gandesti cum va arata curentul in diferite stadii. Aceasta energie se inmulteste cu frecventa si da echivalentul in putere (W). Pe o sarcina anume, aceasta putere se traduce printr-o tensiune. Daca sarcina este un rezistor (de exemplu, in fond e vorba de curent consumat), tensiunea creste pana se creeaza un echilibru intre puterea data de impulsul repetitiv si puterea debitata pe sarcina. Astfel, la o umplere data si sarcina anume, se poate calcula precis ce tensiune vei avea pe sarcina, la o anume tensiune de alimentare (intrare). Asta in general, tu citeste tensiunea acolo, chiar stabilizeaz-o, nu ai motive sa n-o faci tot acelasi randament vei obtine daca oricum introduci boost-ul.

Poate ca totusi Iulian rezolva problema asta

N-o va rezolva. Nu vad cum il ajuta un uC mai mult, exceptand varianta cu studiul permanent a maximului, care eu consider ca este inaplicabila.