Inverter 3KW

[Vizitator Thorin]

As dori sa construiesc un inverter (Pure Sine Wave) de cel putin 3KW, pentru o aplicatie off-grid (solar/eolian).Am cautat (si n-am prea gasit) scheme complete in acest scop. Ce ma intereseaza:- sa fie realizat din componente discrete (cel mult, niste operationale la partea de oscilatoare/inversoare)- sa fie analogic (fara microcontroller)- sa fie modular (adica nu totul pe o placa). Ce-i drept, asta tine de realizarea practica, dar ideea este ca vreau sa delimitez clar principalele etaje ale invertorului, in vederea efectuarii unor teste/optimizari/depanari mai facile- am de gand sa-l inchid intr-un dulap (mare!) deci nu ma intereseaza absolut deloc miniaturizarea (ba dimpotriva)Am avut tendinta de a modifica un inverter (comercial) de putere mai mica, dar cand vad cablajele alea supra-aglomerate (si mai ales "marea" de SMD-uri) ma ingrozeste gandul ca va trebui sa depanez asa ceva.. astfel incat am renuntat la idee.Schema de baza, de la care as vrea sa pornesc, este aceea clasica, avand un oscilator "Bubba", generator de unda triunghiulara, dreptunghiulara, sumator, inversor, drivere, punte H etc. Daca are cineva o astfel de schema (completa, functionala), m-as apuca chiar de maine de constructia lui. Daca nu, orice informatie sau sugestie care ar putea conduce la conceperea unei scheme complete este binevenita!Va multumesc anticipat!

[Vizitator Thorin]

Nu are nimeni schema completa a unui inverter comercial?? Ma gandesc ca o schema deja implementata este mult mai usor de reprodus. Eu tot caut pe net, dar gasesc mai mult franturi, respectiv la nivel de diagrame. Cred ca, din pretul exorbitant al unui astfel de inverter, cea mai mare parte se duce pe strategia de ascundere a respectivelor scheme! Altfel.. absoult nimic nu justifica pretul de 1000-1500 EUR pentru un astfel de inverter.

[Dr.L]

Gaesti niste module de sinus gata facute de chinezi...si ieftine (20-30$)!Dar daca nu cauti...

[Vizitator Thorin]

Unde se gasesc?.. la noi sau la "ei"?Oricum, eu as prefera sa le construiesc singur.. cum spuneam, am o fobie in ce priveste SMD-urile, plus ca doresc sa supradimensionez majoritatea componentelor, pentru a creste fiabilitatea pe ansamblu.Produsele comerciale sufera din cauza unor cerinte specifice: trebuie sa aiba "aspect", trebuie sa fie cat mai miniaturizate (scaderea costurilor), trebuie sa.. NU fie fiabile (ci sa tina doar pana trece garantia - este si asta o arta, sa stii sa le "proiectezi" in acest sens)..Dar absolut nimic nu justifica preturile lor de-a dreptul nesimtite! Cat pot sa coste niste FET-uri de putere??.. ce altceva face diferenta pana la 1500-2000 EUR?? Toti producatorii s-au "coalizat" pentru a pastra aceaste preturi (respectiv profituri) imense, pentru ca sunt niste produse de nisa (spre "lux").. si cine isi permite sa dea mii de EUR pe niste panouri solare sau pe o eoliana, isi permite sa mai "scape" 2000 EUR pe un inverter si un charger (altfel, n-ai avea ce face cu panourile respective). "Logic", nu-i asa?!Aceeasi politica se aplica si in cazul acumulatorilor. "Deep cycle" my ass! Daca nu-i descarci decat 20% (cum scriu ei mare pe fiecare produs) normal ca te tin niste sute-mii de cicluri.. cred ca si un cartof dintr-ala in care infingi doua sarme ar fi "deep-cycle" in astfel de conditii. Ce mare diferenta este intre acumulatorii auto si cei VRLA (constructiv vorbind)? Tot niste placi de plumb, mai late sau mai subtiri.. tot niste acid etc.. e vorba numai de chestii de marketing ("deep-cycle".. "everlasting" etc).Ok, revenind la subiect.. ;)Am gasit mai multe "application note" pe site-ul celor de la Texas Instruments unde sunt prezentate foarte detaliat diferitele etaje ale unui astfel de inverter (exemplul lor chiar se refera la invertere de 800 - 3kW). Incerc sa "izolez" diferitele etaje functionale ale inverter-ului, pentru a incepe sa le construiesc efectiv. Apropo, @Dr.L, la ce fel de "module sinus" te refereai? Tot inverter-ul sau module functionale, care alcatuiesc un inverter?

[giongiu]

Cred ca la modulul asta se referea....

http://www.ebay.com/itm/Pure-sine-wave- ... 0842959869

Si un invertor de 2Kw, facut cu modulul respectiv. http://www.elecinfo.com/bbs/772629.html

[gauss]

Nu are nimeni schema completa a unui inverter comercial?? Ma gandesc ca o schema deja implementata este mult mai usor de reprodus. Eu tot caut pe net, dar gasesc mai mult franturi, respectiv la nivel de diagrame. Cred ca, din pretul exorbitant al unui astfel de inverter, cea mai mare parte se duce pe strategia de ascundere a respectivelor scheme! Altfel.. absoult nimic nu justifica pretul de 1000-1500 EUR pentru un astfel de inverter.

Sant sanse sa iesi pe aproape cu pretul , daca reusesti sa - l faci ( si la o calitate asemanatoare ) . Aduna materialele , munca ( cu nivel ridicat de calificare ) , costul a ceva aparatura , eventuale pierderi , si altele . Pretul este ( relativ ) mare , include adaosul vanzatorului , costuri posibile de service ( in garantie ) , bani imobilizati prin marfa pe stoc , impozite ... si ceva profit ...

[Vizitator Thorin]

Daca as avea o schema functionala completa, nu vad ce mari costuri cu "manopera" as avea. Sa proiectez niste cablaje (cum spuneam, le voi face foarte aerisite, deci nu voi pierde timpul cu optimizarea suprafetei).. sa montez niste componente.. ce altceva mai "costa"? Fiecare bloc functional il construiesc separat, FET-urile de putere le pun pe niste radiatoare cat casa.. chiar nu-mi plac cum sunt realizate invertere-le comerciale. Am vreo 5 UPS-uri (sinus pur) - vreo 4 de 700W si unul de 1500W - si nici n-am cum sa ma uit cum sunt facute, asa de inghesuite sunt componentele..@giongiu:Merci pentru link.. mai vazusem inverter-ul acela, laudat pe un alt forum. In ce priveste partea de drivere, am vazut ca exista solutii si mai integrate (SM72295 de la Texas Instruments e un exemplu).Totusi, prefer sa-l fac de la zero - din motivele enumerate mai sus - pentru ca n-o sa-l trimit la garantie in China daca se strica.. si, fara schema, nici nu ma chinui sa-l desfac!

[UDAR]

Iartă-mă Thorin ! Nu vrea să te supăr nici nu vreau să te descurajez . Dacă CINEVA concepe, proiectează, testează și optimizează pentru tine o astfel de schemă - cu siguranță ieși mai ieftin ! Dacă faci TU singur toate astea , ..... mai discutăm. De ce crezi că nu prea se găsesc scheme pe internet ? Vorbeai de clasicul Bubba ... nu e niciun clasic , e o schemă ( slabă după părerea mea ) care a făcut oareșice vogă pe internet din lipsă de altceva. După părerea mea , orice abordare de inverter sine wave azi , fără DDS este pierdere de timp. Dacă tu ai ambiția să o faci cu BC-uri și BD-uri, succes !PS Nu am nicio treabă cu oscilatorul Bubba ci cu ideea de a face reacția negativă ( mă rog, referința ei ) într-un invertor după un oscilator analogic.

[Vizitator Thorin]

Multumesc pentru "incurajari"!Ei hai ca nu ma refeream chiar la BD-uri.. ;)In ce-l priveste pe "bubba".. nu-l adulam, ci reprezenta o idee (generarea semnalului PWM prin intersectia dintre o sinusoida si un semnal triunghiular). Dar daca tot te-am prins(!) pe-aici.. ce tip de oscilator imi recomanzi?Totusi.. nu vorbim de un semnal sinusoidal audio HiFi.. iar sinusoida "pura" de la iesire se obtine tot prin niste artificii (PWM, filtrare).. deci nici acolo nu e cazul sa conectezi castile, sa te relaxezi cu puritatea semnalului. Dar ce (mare) diferenta crezi ca se obtine daca ai folosi DDS-ul?Eu n-am nimic c chestiile digitale (chiar am proiectat in ultima vreme mai ales astfel de scheme).. dar in cazul inverter-ului, vreau sa fie totul analogic, sa nu trebuiasca sa depanez si cu laptopul..De altfel, de asta si doresc o constructie modulara, pentru ca (atunci cand n-oi avea ce face) sa mai inlocuiesc diversele module.. poate chiar oscilatorul cu un microcontroller. Dar, deocamdata, merg pe KISS (keep it simple, stupid)!

[UDAR]

1. Bubba ... tocmai asta era ideea ... nu e nevoie de oscilator cine știe ce pur , în domeniul ăsta 3% e referință! Obiectam la oscilator sinusoidal ( de ORICE tip + feed back ) față de DDS = feed forward.2. Construcția compactă - inclusiv SMD - are avantajele ei. De exemplu, comanda unor MOSFET-uri , componentă vitală a unui invertor - poate să sufere , de la enorm până la nefuncțional - din cauza firelor, conectorilor, traseelor de masă ,etc.3. Principiul KISS este ”simplu” de enunțat, mai greu de pus în practică. Aș vrea să văd un amplificator audio, un PC , un orice - cât de cât performant - cu 2-3 tranzistori. Mie mi se pare că acest principiu ține mai mult de politică decât de electronică, pentru că acolo lucrurile nu trebuie și realizate, doar enunțate ....PS Cineva, Einstein cred, spunea - Fă-o cât de simplu se poate dar nu mai mult ! iar azi simplu = digital ! PPS Am început electronica de la receptorul cu galenă ( galenă adevărată nu diodă de fabrică ) și apoi cu un tranzistor . O tempora ....

[giongiu]

Despre varianta analogica, s-a discutat aici pe forum....viewtopic.php?f=41&t=45688&hilit=invertor+sinus+pur&start=30

[UDAR]

Dificultatea unui invertor cu undă pură nu constă în primul rând în sintetizarea sinusoidei. Mai întâi trebuie luată o decizie strategică - cu sau fără transformator pe 50/60 Hz . Varianta fără - evident mai ieftină - impune alimentarea punții H cu , să zicem, 360V din care prin PWM să scoatem sinusoida de 230Vrms. Asta înseamnă de regulă un etaj preliminar care ridică bateria la cei 360V - dacă nu cumva avem ideea dementă ( dar eficientă de altfel ) de a folosi baterii la o tensiune atât de mare . Dacă vrem să facem PWM la tensiunea bateriei - asta înseamnă , după mine, minimum 24V apoi transformator la 50Hz. Problema majoră este răspunsul la sarcini nonrezistive ( între noi fie vorba , la sarcini aproape rezistive nici nu ai nevoie de sinusoidă pură, un dreptunghi mai scurt ( ”sinusoidă modificată” cum îi spun, pompos, unii ) este OK.) Puntea H trebuie să admită circulația curenților din ambele sensuri și să aibă o comportare corectă din p.d.v. al disipației în aceste situații. În rest, este simplu...

[Vizitator Thorin]

Ok, driverul si puntea H este normal sa le construiesc unitar.. dar partea de semnale din aval, sau convertorul DC-DC, pot fi realizate separat.KISS.. nu inseamna (iarasi!) 2-3 BC-uri! Inseamna sa NU fac filtrare digitala unde merge foarte bine o simpla dioda, de exemplu. Si, apropo, cu o galena am inceput si eu! Mai apoi, la cercul de electronica, am invatat sa bobinez (pe o cutie de medicamente!) pentru a acorda totusi circuitul LC pe canalul potrivit! ;) (asta se intampla acum 100 de ani!)In fine.. nu sunt incremenit in proiect - daca nu pot trece mai departe fara microcontroller, am s-o accept si pe asta! Dar trebuie sa recunosti ca nu ar face mare diferenta generarea analogica sau digitala a semnalului PWM in acest caz. Poate ca as opta pentru varianta cu microcontroller doar daca va fi sa implementez si alte functii (masurare, monitorizare etc) pe care sa le pot transmite remote. Dar, cum spuneam, aceasta ar putea fi etapa 2.0, dupa ce inverter-ul este deja functional.Anyway.. cred ca discutiile astea reprezinta un preambul "obligatoriu" - e ca un fel de "mediere" inainte de divort! Dar daca totusi eu vreau sa "divortez" de PIC-uri.. ma mai ajuta cineva in acest caz?!As vrea sa ma apuc de realizarea practica a acestui inverter chiar de maine, daca as intra in posesia unei scheme functionale. Multa vreme am cautat o solutie de a sincroniza (in faza) iesirile celor 5 UPS-uri ale mele, in ideea ca as fi obtinut vreo 4kW. Dar am vazut ca lumea (cred ca si pe-aici) arunca cu oua si cu rosii cand aude de-o astfel de "ineptie" (ca si cum nu s-ar fi inventat circuitele de intarziere).Vreau neaparat sa devin independent energetic ("independent", n-am zis mai ieftin!) dar am un cuptor electric de vreo 3kW si-o pompa de hidrofor care nu-mi dau voie! (depasesc puterea celui mai puternic invertor pe care il am acum - 1500W)************Later edit: N-am observat mesajul tau anterior.. multumesc pentru abordarea "on-topic"! Si as avea cateva intrebari:1. Folosirea unui transformator n-ar scadea destul de mult eficienta inverter-ului? Si, la puterea asta.. ar trebui un traf de sudura?!2. Imi poti recomanda o schema de convertor DC 24/360?3. In ce priveste FET-urile de putere, am sa folosesc ceva cat mai supradimensionat (chiar ma uitam acum pe site la farnell).. dar, daca e sa nu folosesc traf, cam ce tensiune drena-sursa max ar trebui sa suporte?.. am vazut ca au maximum 1,2kV.. sunt OK?

[UDAR]

Admir ! Deci să continuăm discuția . Dificulatea sincronizării - oare unde-o fi ”buba” ? Poate nu m-am făcut bine înțeles - nu modul de generare este problema ci prezența sau nu a reacției negative . Nă că dificultățile din primul caz ar fi insurmontabile , dar ele există pur și simplu. Dacă , totuși, optezi ( ) pentru DDS rezultă DIRECT o formă de undă dreptunghiulară care după filtrarea aferentă dă un sinus suficient de curat . Poți să ai reacție negativă doar de la amplitudinea ieșirii la valoarea tensiunii de alimentare a punții H. Dacă generezi sinusul analogic vei avea nevoie de un modulator PWM controlat de o a doua reacție negativă care să se asigure că la ieșire ai sinus. Ideea că poți regla într-o singură buclă și forma de undă și amplitudinea la iesire e și ea o idee....Probabil că într-un simulator în care pui Rload = 100Ω va merge ...

[UDAR]

Suntem ușor desincronizați și în postare. 1. Transformatorul este prezent practic în toate construcțiile profesionale - chiar dacă e 1:1 . Pierderile pe el la puterea de 3kVA ( dacă am reținut corect ) ar trebui să fie de 2-4 % deci perfect suportabile . Într-o primă etapă de testare ar putea fi tentant să încerci varianta ”transformerless” . 2. Convertorul 24-360 este aproape unanim făcut cu ”push-pull” voltage feed, current feed , rezonant sau nu. Îmi este greu acum să sugerez , pur și simplu, o schemă - după literatură s-ar părea că un current-feed rezonant ar fi cel mai OK. (Asta am spus-o așa, dintr-o suflare, nu e sigur că nu greșesc.)3. Nu trebuie să folosești supradimensionați - mărești inutil , de exempu, pierderile pe comandă - nu mai vorbesc de costuri. La o punte H alimentată la 360V teoretic ( și practic pe anumite continente ) se pot folosi tranzistori la 400V . O tensiune drenă-sursă de 500V e mult mai prudentă întru-cât acei 360V provin dintr-un etaj anterior care poate avea și el problemele lui, nu din rețeaua publică care e cât de cât , controlată. Mai mult nu se justifică deoarece crește (repede) Rdson. Nu trebuie sărit prea tare nici cu un Rdson foarte mic - prețul plătit ( fie o comutație mai lentă , deci plătim pe mere ce am economisit pe pere, fie niște drivere prea scumpe ). Unii recomandă ( și pare de bun simț, fără o demonstrație matematică ) să alegem MOSFET-ul astfel încât să avem aproximativ aceleași pierderi în conducție și comutație.