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Very Hot Topic (More than 500 Replies) Ponte H per inverter 3KW 24V (Read 211299 times)
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yottawatt

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Ponte H per inverter 3KW 24V
24.06.16 at 20:41:19
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Inverter o regolatore ?
Era la domanda che io e Ufostufo ci facevamo da tempo ....
Aveva vinto il regolatore ...,ma poi son piovuti dal cielo dei bei toroidali da 600VA che adeguatamente connessi ci consentono di realizzare un ottimo inverter LF da 2.4KW nominali ....Non male  Cheesy ...

Bé tra il dire e il fare ....

Cmq l'idea di base è questa .
Abbandoniamo la schedina EG e facciamo gestire tutto da un Atmega328 (Arduino in versione nano) il quale creerà i segnali pwm e il controllo FB e protezioni varie.
Proveremo anche ad implementare un protocollo modbus ,ma lo vedremo in seguito.

Quella sarà la scheda main ,ma nulla vieta di essere sostituita con la EG o con l'inverter discreto di Bridge,ovviamente tarando opportunamente il deadtime ,perché verranno scelte delle rampe soft contenendo le extratensioni.

A proposito ....
Bridge ,hai visto che belle realizzazioni dell'Easy inverter ?
Bé ho chiesto aiuto per realizzare il pcb del discreto ,ottenendo una risposta positiva  Cheesy ....
Quindi se vuoi il progetto è ancora in piedi e potrebbe evolversi parallelamente a questa discussione per poi incontrarsi ,che ne dici ?

Tornando a noi ...
Questa discussione prenderà in esame solo lo stadio finale compresi i driver pilota .
Spesso ho notato che proprio il ponte H crea problemi nella realizzazione di inverter e molto spesso porta ala morte dei finali.
Il motivo sono le induttanze parassite che vengono introdotte involontariamente con cavi volanti o con connessioni distanti ,sopratutto per gli indispensabili snubber.

Di seguito i trasformatori che useremo ...
600VA 220/12V ....4 in parallelo .
Da notare che sono identici ,ma può essere tranquillamente usato un unico trasformatore avente una tensione sul secondario compresa tra 12 e 13.5V .

« Last Edit: 24.06.16 at 22:50:23 by ElettroshockNow »  

Trasformatore_12V_600VA.jpg ( 80 KB | Downloads )
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Re: Ponte H per inverter 3KW 24V
Reply #1 - 24.06.16 at 22:13:47
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Per lo schema ci baseremo su un inverter commerciale LF (non ricordo la marca ...) .

Il pilotaggio verrà affidato ai comunissimi ir2110 con un successivo stadio buffer da qualche Ampere ,ma come dicevo in precedenza le rampe di salita e discesa della portante saranno più soft grazie alle R di gate da 47 ohm  ....

Per recuperare qualche watt potremmo anche avere un fronte di salita più rapido e soft per quello di discesa ,ma conviene ?

Se qualcuno vuole intervenire in merito  Wink ...
  

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Re: Ponte H per inverter 3KW 24V
Reply #2 - 25.06.16 at 01:01:54
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Bellissima idea, il ponte per n° di mosfet è uguale a uno recuperato da un ups APC 48V 3000VA, la cosa che salta agli occhi è che i driver sono composti da due minuscoli transistori 2N2222 e 2N2907. Se può interessare ho lo schema completo.
Buona notte a tutti
Luigi
  

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Re: Ponte H per inverter 3KW 24V
Reply #3 - 25.06.16 at 01:51:17
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Ottimo  ...ben venga .
Nello scheda "ponte H" verranno anche installati :fusibile e shunt prallellato ad un acs712 da 20A ...,oltre al driver .

Mentre gli ir2110 resteranno sulla main  Cheesy
  

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Re: Ponte H per inverter 3KW 24V
Reply #4 - 25.06.16 at 01:52:01
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Per i mosfet  forse gli irf3205  Wink
  

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Re: Ponte H per inverter 3KW 24V
Reply #5 - 25.06.16 at 09:35:38
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Eccolo. Nello schema del ponte ci sono 8 mosfet per ramo, in relaltà sono 6 IRF 3710. All'ultima pagina c'è lo schema dello step down che ho realizzato, accetta tesnioni da 20v a 80v.
un saluto
Luigi
  

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Re: Ponte H per inverter 3KW 24V
Reply #6 - 25.06.16 at 13:54:00
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Pinko wrote on 25.06.16 at 09:35:38:
Eccolo. Nello schema del ponte ci sono 8 mosfet per ramo, in relaltà sono 6 IRF 3710. All'ultima pagina c'è lo schema dello step down che ho realizzato, accetta tesnioni da 20v a 80v.
un saluto
Luigi


Schema molto interessante,
a prima vista si direbbe che il micro 87C52 sintetizzi la sinusoide utilizzando il DAC0801 prendendo anche un riferimento di fase.
Sarebbe interessante sapere che sigla hanno gli integrati IC14 ed IC17 del foglio 3.

Schema dal quale si potrebbero trarre parecchi spunti!

Ciao
Massimo
  
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Re: Ponte H per inverter 3KW 24V
Reply #7 - 25.06.16 at 14:30:51
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È si ,è oro colato  e potrebbe alimentare un'altra bella discussione sugli inverter  Cheesy

Tornando allo stadio finale ....
Pensavo di metterci qualcosa di sfizioso che salvaguerderebbe i delicati finali .

Lo shunt verrà montato direttamente sulla scheda "finale" e pensavo di far intervenire in locale la protezione per sovracorrente.
Il segnale potrebbe essere prelevato tramite ACS sullo shut  oppure da un INA ...

Altra novità che mi piacerebbe introdurre ,ma necessità di qualche prova è l'abbandono degli IR2110 e l'uso di driver intelligenti  Grin ...

Stavo vedendo il MIC4605 ...il quale oltre alla funzione da driver regola in automatico anche il deadtime .

Ovviamente sarà Arduino a impostare il valore standard ,ma in questo modo possiamo affidare tale valore ai driver che consentirebbero un miglioramento non indifferente .

Visto che stiamo qui per studiare non sarebbe male  Wink
  

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Re: Ponte H per inverter 3KW 24V
Reply #8 - 26.06.16 at 05:34:25
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4 x transformers in parallel is not very efficient you would be better to strip them stack the cores and re wind them - less copper, less losses

A buffer is not necessary to drive the FET's the IR2110's are good for this .

The output stage is from a W7 or PowerJack inverter .The gate resistance will need to be changed and a diode added in parallel to reduce the turn off time or you will need long dead time ( this is why your simple inverter has to have a very large an inefficient dead time 500us to much - also the reason some maybe having trouble with output voltage control is that if the neutral is at earth on the device used half the voltage feed back circuit does not work you need to use a transformer for isolation fed back )

I have previously posted links to site that has built 1-15+Kw LF inverters using FET ouput the only thing new here maybe you are going to use the ATMEGA and not an EG8010 which would appear to be a ATMEGA pre programmed? .

Sorry I can only post in English and do not come here oftern enough Cry. RF

4 x trasformatori in parallelo non è molto efficiente sarebbe meglio mettere a nudo loro impilare i nuclei e re li vento - meno di rame , meno perdite

Un buffer non è necessario per guidare il FET le IR2110 sono buoni per questo .

Lo stadio di uscita è da un inverter W7 o PowerJack dovrà essere cambiato e un diodo aggiunto in parallelo per ridurre il tempo di spegnimento o sarà necessario molto tempo morto ( questo è il motivo per cui l'inverter semplice deve avere una .La resistenza di gate grande un tempo morto inefficiente 500us a molto - anche la ragione per alcuni forse avendo problemi con il controllo della tensione di uscita è che se il neutro è a terra sul dispositivo utilizzato la metà della alimentazione di tensione posteriore del circuito non funziona è necessario utilizzare un trasformatore per l'isolamento alimentato indietro )

Ho già postato link al sito che ha costruito 1-15 + Kw inverter LF utilizzando FET ouput l'unica cosa nuova qui forse si intende utilizzare il ATMEGA e non un EG8010 che sembra essere un ATMEGA pre programmato ? .
Spiacente posso pubblicare solo in inglese e non vengono qui oftern abbastanza Cry . RF
  

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Re: Ponte H per inverter 3KW 24V
Reply #9 - 26.06.16 at 20:21:28
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Peccato non trovare i driver mic ...4606

Guardate che spettacolo al loro interno ...
  

MIC4605.jpg ( 197 KB | Downloads )
MIC4605.jpg

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Re: Ponte H per inverter 3KW 24V
Reply #10 - 26.06.16 at 20:27:02
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Ciao RFBURN ,
Si gli Ir2110 sono più che sufficienti e l'uso di un extra buffer è solo come eventuale protezione per salvaguardare gli ir .
La mia idea (se userò gli ir) è quella di pilotare il buffer installato sulla scheda attraverso una resistenza che in caso di avaria eviterebbe l'effetto valanga  Wink .

Si hai ragione per i trasformatori ....
Uno è meglio di 4 ...
Ma mi sono stati regalati e sarebbe un peccato non usarli .
In settimana provo a metterne 4 in parallelo e alimentarli da un 5° trasfromatore e leggere l'autoconsumo .
Se troppo alto desisto  Smiley
  

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Re: Ponte H per inverter 3KW 24V
Reply #11 - 26.06.16 at 20:34:35
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@RFBurn
Ho sempre adottato l'uso dei diodi sulle resistenze di gate per ridurre il tempo di spegnimento ,ma più esso è ridotto e maggiori sono le extra tensioni .
Niente di preoccupante perché ci sono gli snubber.

Però se il tempo di spegnimento viene aumentato si perde un po' di efficienza ,ma non vengono generate extra tensioni rendendo il sistema più robusto.

Nei prossimi test farò il contrario ....
Alta velocità di accensione e bassa di spegnimento .

Per il deadtime non è un problema perché sarà tarabile dall'arduino ... e se riusciamo a trovare i driver mic4605 ...o meglio 4606 sarà lui stesso a gestire automaticamente il deadtime riducendolo al minimo  Cheesy
  

MIC4606_deadtime.jpg ( 463 KB | Downloads )
MIC4606_deadtime.jpg

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Re: Ponte H per inverter 3KW 24V
Reply #12 - 26.06.16 at 21:07:58
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lemax74 wrote on 25.06.16 at 13:54:00:
Schema molto interessante,
a prima vista si direbbe che il micro 87C52 sintetizzi la sinusoide utilizzando il DAC0801 prendendo anche un riferimento di fase.
Sarebbe interessante sapere che sigla hanno gli integrati IC14 ed IC17 del foglio 3.

Schema dal quale si potrebbero trarre parecchi spunti!

Ciao
Massimo


IC17 APC2010 e IC14 APC2020 ma a quando pare in rete non si trova nessuna documentazione, comunque in cina li vendono.
Possiedo il fratello minore perfettamenta funzionante e identico come schema, se può interessare qualche prova, chidete pure.
Un saluto
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Re: Ponte H per inverter 3KW 24V
Reply #13 - 26.06.16 at 21:16:02
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ElettroshockNow wrote on 26.06.16 at 20:21:28:
Peccato non trovare i driver mic ...4606

Guardate che spettacolo al loro interno ...



Sono questi?
http://www.mouser.it/Semiconductors/Power-Management-ICs/Gate-Drivers/_/N-41fcp?...
  

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Re: Ponte H per inverter 3KW 24V
Reply #14 - 27.06.16 at 11:10:06
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Pinko wrote on 26.06.16 at 21:16:02:
ElettroshockNow wrote on 26.06.16 at 20:21:28:
Peccato non trovare i driver mic ...4606

Guardate che spettacolo al loro interno ...



Sono questi?
http://www.mouser.it/Semiconductors/Power-Management-ICs/Gate-Drivers/_/N-41fcp?...


Si i 4605 si trovano con difficoltà, ma si trovano ....
Io invece stavo facendo gli occhi dolci ai 4606  Smiley ...

Non ho trovato nessun schema realizzato da altri ,e mi viene il dubbio ...nessuno li conosce ,oppure non sono come dicono ?

La mia intensione è rendere lo stadio finale con delle funzioni native indipendenti dalle altre schede di controllo .
Quindi una protezione per sovracorrente tarata a 160A  e controllo automatico del deadtime oltre ala protezione per incrocio (che sarebbe la stessa cosa )
Così ci possiamo divertire sull'arduino o EG o discreto pilota e se si sbagliare il deadtime o avvenisse una anomalia ,la scheda si autoproteggerebbe  Wink

Io nella mia ricerca ho trovato questi driver (che necessitano un un buffer per pilotare 6 mosfet ) ,ma se qualcuno trova qualcosa di meglio o di simile  Wink

  

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