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Very Hot Topic (More than 500 Replies) Ponte H per inverter 3KW 24V (Read 559118 times)
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yottawatt

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Re: Ponte H per inverter 3KW 24V
Reply #1095 - 15.07.17 at 16:54:08
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Ma no ...non te la faccio pagare  Cheesy .
Gli 8 euro sono i mosfet e driver dell'attuale ponte ....a dirla tutta penso che siano solo 4 gli euro ...
È solo la perdita di tempo per sostituirli  Cry

Però siamo qui per provare e testare ...e cmq c'è sempre un trasformatore tra il ponte e il motore ,quindi dipenderà tutto da lui limitare la corrente.

Per una variazione di frequenza ...
Nel nostro caso non possiamo sfruttarla almeno che dedichiamo l'inverter solo al motore .
Ma anche lì. ..c'è il trasformatore di mezzo che inizierà a rompere a bassa frequenza .
Ricordo che per errore lo avevo pilotato a 15 hz e funzionava .
Ovviamente la potenza si riduce ....però potrebbe essere vantaggiosa  Grin .

A parte gli scherzi ,
Domani senza esagerare aumento un po' il limiter. ...diciamo sui 250A ....
Devo scoprire senza "danni" la possibile soluzione.
Anche perché su queste ultime news sarà necessario anche per un 3Kw avere uno spunto alto.
Il taglio 3Kw nasce per una classica abitazione ..e chi vive in campagna avrà senz'altro un pompa da 1Cv
  

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Re: Ponte H per inverter 3KW 24V
Reply #1096 - 15.07.17 at 21:59:01
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ElettroshockNow wrote on 15.07.17 at 14:00:52:
Ciò significa che superiamo i 150A durante la fase di avvio ...incredibile ,ma vero.


E sì, gli spunti per i motori elettrici in genere sono incredibili, pensa che con una piccola smerigliatrice da 480w il mio inverter  andava in protezione (tarata a 70A) ho dovuto salire a circa 100A, un motore di un frigo che mediante il consumo si aggira intorno a 120-150w, allo spunto arriva anche a 1500w. Secondo il mio modesto parere si potrebbe aggirare l'ostacolo con una protezione rapida solo per gli spunti, e una ritardata per il nornale funzionamento, ovviamente con soglie diverse.
  

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Re: Ponte H per inverter 3KW 24V
Reply #1097 - 16.07.17 at 01:12:25
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Sisi Pinko sono pienamente d'accordo.
La protezione che mi riferisco è quella sul ponte che interviene rapidamente sui picchi invece per il massimo carico è  (sarà ) il Micro.

Avevo calcolato 150A ,ma pensandoci bene sul primario del trasformatore troviamo una sinusoide a 12Vac ...quindi devo aumentare per ottenere uno spunto maggiore .
  

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Re: Ponte H per inverter 3KW 24V
Reply #1098 - 16.07.17 at 16:44:52
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ElettroshockNow wrote on 15.07.17 at 16:54:08:
e chi vive in campagna avrà senz'altro un pompa da 1Cv



1HP?

Beh non voglio esagerare ma mi sono fatto montare su richiesta una pompa sommersa da 4Hp di potenza...Con il contatore ho dovuto usare il taglio da 6KW... Grin

Come sempre sono il guasta feste... Grin Grin

In fondo amo questo ed è così che si trovano sempre nuove strade da affrontare Wink
  
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Re: Ponte H per inverter 3KW 24V
Reply #1099 - 16.07.17 at 19:38:57
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Strade ....montagne  Grin .

Oggi ho analizzato il problema .
Anche aumentando il limiter a 300A il discorso non cambia.
Chi interviene è la protezione saturazione ,ma non credo perché avvenga ,ma perché il carico è troppo elevato e abbatte la tensione rapidamente .
Potrei renderla più sorda ,ma a questo punto lascio il motore al taglio di inverter più grande.

Sarebbe interessante vedere fino a quanti CV riesce a far partire  Grin
  

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Re: Ponte H per inverter 3KW 24V
Reply #1100 - 16.07.17 at 20:18:16
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Elettro
Se ti può essere di aiuto ti allego un grafico,se ti e possibile devi fare la prova con un trasformatore da 17 oppure da 18 volt,cosi hai meno perdite e più potenza
  

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Ciao a tutti
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Re: Ponte H per inverter 3KW 24V
Reply #1101 - 18.07.17 at 09:13:51
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Grazie Cavallino ,ma ahimè non possiamo alzare la tensione del primario.

Nella tecnica SPWM otteniamo la sinusoide in uscita aprendo e chiudendo i mosfet.
Ciò significa che la tensione in uscita dal ponte dipenderà dalla tensione di alimentazione e da quanto tempo (duty cycle ) lasciamo chiuso il ponte .

Il ponte in oggetto (1500W 24V)dovrà essere in grado di creare una sinusoide capace di pilotare correttamente il trasformatore elevatore anche nella condizione peggiore.
Questo avviene a batterie scariche oppure usando batterie a bassa acidità.

Io ho preso come valore minimo 20V  Wink

Questi 20V saranno appunto il valore di picco della nostra sinusoide.
Ne consegue che in un mondo ideale basterebbe un trasformatore con primario :
Vrms= Vpicco /1.41 = 20/1.41= 14.18V

Ahimè non è cosi ..perchè viviamo nel reale e ci sono le perdite.

La tecnica SPWM ha il vantaggio di avere un'alta efficienza sul ponte ,ma richiede degli accorgimenti per non perdere potenza negli stadi successivi .
Mi riferisco in primis al trasformatore e il suo autoconsumo.

Se si pilotasse direttamente si otterrebbe un assorbimento a vuoto di qualche Ampere ,proprio perchè sarebbe pilotato con una frequenza non adatta alla sua natura.
Nasce per lavorare a 50Hz e poco tollera nel caso SWPM i 24Khz  Grin

Quindi bisogna aggiungere un filtro ,calcolato per avere la giusta pendenza ....in pratica un giusto compromesso.

Da esperimenti e calcoli un buon valore è tra i 50uH e 100uH .

Prendiamo come esempio i 50uH (ottimo valore per la modulazione unipolare a 18Khz ,buono per la bipolare a 24Khz).

L'induttore da 50uH posto in serie al ponte si comporta proprio come una resistenza che varia il suo valore in funzione della frequenza.
Otteniamo quindi per la frequenza modulante di 50Hz solo una resistenza di 15 mOhm (reattanza induttiva ...calcolabile online http://www.claredot.net/it/sez_Elettronica/reattanza_induttiva.php ), oppure 7.5 Ohm a 24Khz .

Con questo filtro annulliamo di molto la frequenza portante ,facendo nuovamente lavorare correttamente il nostro amato trasformatore ,che non risentirà più della portante ,ma solo della modulante .

Bè 15 mOhm ...sono pochissimi  Wink ...

Sembrano pochi ....sembrano solo  Cry

Teniamo in memoria questi 15m ....e focalizziamo sul ponte.

Il ponte in oggetto è composto da 12 IRFB3207.
Quando modulano traviamo un semiponte superiore in conduzione e l'altro semiponte inferiore i conduzione.
Quindi possiamo disegnare uno schema che raffigura le due resistenza Rds poste in serie tra l'alimentazione e il trasformatore (non dimentichiamo l'induttore).
Il loro valore resistivo (nella miglior condizione) è secondo il datasheet sui 4 mOhm .
Avendone ben 3 in parallelo per ogni semiponte otteniamo (4/3=) 1.3 mOhm di resistenza.

Si conclude che la nostra sinusoide inizialmente con valore di picco di 20V (minima tensione di lavoro) per raggiungere il nostro trasformatore sarà attenuata dalle due resistenza Rds e dalla reattanza induttiva.

Il ponte è calcolato per ottenere 1500W :
1500/20=75A (non è proprio cosi!!! Cry)

75A sarà il valore della corrente che leggeremo sul nostro amperometro quando l'inverter è alimentato a 20V ,ma visualizzando la forma scoprirai che il picco della forma (doppia semionda ) raggiungerà la cresta di 105A (75*1.41=105A ...ummm)

Ora possiamo calcolare la perdita in tensione tra la sorgente e il trasformatore :
V=R*I
V=(Rds+Rds+Rind)*I  = (1.3+1.3+15)*105= 1.9V !!!

Quindi i nostri bei 20V (di picco) in uscita dal ponte diventeranno 20V-1.9= 18.1V

I 18.1V saranno nella condizione peggiore (batterie scariche e massima potenza) la minima tensione di picco che raggiungera il trasformatore.

Calcolando la tensione RMS =  18.1/1.41 = 12.8V

Quindi in teoria potrei salire di 0.8V  Wink ,ma preferisco avere qualche tolleranza..

E ancora non abbiamo parlato del ponte IGBT !!!...



  

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Re: Ponte H per inverter 3KW 24V
Reply #1102 - 18.07.17 at 10:04:48
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Quote:
Il ponte è calcolato per ottenere 1500W :
1500/20=75A (non è proprio cosi!!! Cry)


E qui il cervello si fonde ...almeno il mio  Cheesy

E' per questo motivo che ci stò litigando da giorni con il sensore corrente ...pensando che aveva qualche anomalia  Grin

Nell'immagine un generatore ideale sinusoidale avente una tensione di picco di 20V ,connesso ad un carico resistivo calcolato in maniera tale da dissipare 1500W di potenza media ...tutto in regime sinusoidale  Shocked

Notate la corrente di picco !!!!  Roll Eyes
  

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Re: Ponte H per inverter 3KW 24V
Reply #1103 - 18.07.17 at 17:47:17
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ElettroshockNow wrote on 18.07.17 at 10:04:48:
[quote]Il ponte è calcolato per ottenere 1500W :
1500/20=75A (non è proprio cosi!!! Cry)


In effetti hai ragione difatti dato che  i 1500 w sono prelevati dal trasformatore da 12 v come primario e secondario 230 ,tale trasformatore deve avere una potenza in corrente di 1500 w /12=125 ampere e tale potenza la trovi sul 20 volt come input di alimentazione.

 
  

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Re: Ponte H per inverter 3KW 24V
Reply #1104 - 19.07.17 at 01:01:41
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Appunto ... Wink

Sul trasformatore per ottenere i 1500W devono scorrere appunto 125A Rms ....
Errore che ho commesso nel calcolo della resistenza di shunt.
Non tanto come valore ,ma come tenuta in potenza.
Infatti durante le prove avevo notato che l'aletta era fredda (al massimo tiepida) invece le shunt  (0.5 mOhm 8W ) diventavano calde.

Ora il problema è che come ho strutturato il pcb hanno poca possibilità di essere ventilate e devo risolvere il problema in qualche modo .

Un test che voglio fare è scendere ancora ,portandole  a 0.25 Ohm e arginare il problema.

Invece una curiosità. ...
È vero che sul trasformatore scorreranno 125A sempre RMS ...,ma sulla DC ?

Be' non avevo risposta a questo quesito ...
Quindi mi sono armato di pazienza e l'ho simulato .

Conclusione ...
Sulla DC si hanno dei picchi di assorbimento e il loro calcolo medio è appunto la corrente che viene assorbita dalle batterie ...
Nel nostro caso a 20V ...75A  Wink (escluse perdite)

  

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Re: Ponte H per inverter 3KW 24V
Reply #1105 - 19.07.17 at 08:31:07
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ElettroshockNow wrote on 19.07.17 at 01:01:41:
Sul trasformatore per ottenere i 1500W devono scorrere appunto 125A Rms ....
Errore che ho commesso nel calcolo della resistenza di shunt.
Non tanto come valore ,ma come tenuta in potenza.
Infatti durante le prove avevo notato che l'aletta era fredda (al massimo tiepida) invece le shunt  (0.5 mOhm 8W ) diventavano calde.

Lo shunt si potrebbe ottenere anche direttamente dal cavo negativo, prelevando la caduta di tensione a una certa distanza, l'ho fatto sul mio alimentatore da banco collegandoci un microamperometro e funziona molto bene.

Una cortesia, se ti è possibile postare lo schema completo della sola schedina mi farebbe comodo, in tutte queste pagine temo mi sia sfuggito qualcosa.
Una buona giornata.
  

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Re: Ponte H per inverter 3KW 24V
Reply #1106 - 19.07.17 at 19:09:28
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Si Elettro  sulla simulazione ti può indicare che 75 ampere vai bene ma sul reale non e cosi.Difatti non puoi partire con una tensione a 24 volt 75 ampere di carico e poi tramite una resistenza di caduta prelievi una potenza di 1500 w a 12 volt.
E vero che viene pilotato a commutazione ma i picchi ci sono e come, sul reale la corrente sale .
Prendi in considerazione e poi verifica se e vero ciò che ti dico.
E anche vero che per ogni commutazione i mosfet emettono metta della sua tensione,causa tempo di riposo fra un impulso e l'altro,ma la potenza la devono dare,per cui e normale che parte di tensione si va a scaricare sui mosfet,specialmente che vai con un trasformatore da 12 volt.
Mi auguro di sbagliarmi come ragionamento Wink
  

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Re: Ponte H per inverter 3KW 24V
Reply #1107 - 20.07.17 at 20:19:26
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Ciao a tutti.
Piccole novità, ma solo conferme.
Anche rendendo più sordo la protezione saturazione il risultato non cambia .
Avviene comunque una limitazione a 150A che riduce la tensione in uscita .
Si stabilizza in uscita a 120V 10A (sinusoidale cimata) non sufficiente all'avvio del motore !!!
In pratica ....con questo inverter non è possibile avviare una pompa da 1CV  Cry . .vabbe' .

Per Pinko ,
Domani ricondivido schema della scheda pilota e software.

Per il ponte invece aspetto che testo le resistenze di shunt da 0.25.

Interessante la proposta del cavo ....facilmente implementabile  (attualmente uso cavo da 10mm2) ...

Cavallino. ...lo strumento conferma che la corrente in ingresso rispetta la simulazione .
Devo però usare una buona pinza DC per la conferma definitiva.

In fin dei conti ...è tutto freddo ,quindi poca energia viene persa nella conversione .
Credo che sia solo un problema strumentale  Wink
  

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Re: Ponte H per inverter 3KW 24V
Reply #1108 - 21.07.17 at 09:25:51
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Elettro
ma nello schema ci sono 4 resistenze da 2mohm ciascuna?

Per scelta è meglio averle smd saldate sul rame direttamente??

  
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xardas
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Re: Ponte H per inverter 3KW 24V
Reply #1109 - 21.07.17 at 09:29:55
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Lo schema del feedback lato 220, può funzionare anche se non metto il segnale offset - I_out al micro giusto??

Lo dico perché ho appena ordinato il sensore corrente e nel frattempo che mi arriva volevo fare delle prove di misurazione.

Lasciando solo il trasfo del feedback e ovviamente collegando il segnale VOUT_FB verso il micro..

Smiley
  
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