EnergiAlternativa

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Very Hot Topic (More than 500 Replies) Homemade Inverter (Read 1238464 times)
ElettroshockNow
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yottawatt

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Re: Homemade Inverter
Reply #2595 - 21.01.16 at 15:23:25
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Smilzo wrote on 21.01.16 at 15:00:20:
ElettroshockNow wrote on 21.01.16 at 14:21:59:
Vai con i 63V e mi raccomando di installarli vicino al ponte .


perfetto...ma ne metto 2 o basta 1 soltanto?


Come capacità ne basta 1 .
Per essere certi bisognerebbe leggere il datasheet ..,ma vai con uno.
  

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ElettroshockNow
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yottawatt

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Re: Homemade Inverter
Reply #2596 - 21.01.16 at 15:36:22
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Bridge wrote on 21.01.16 at 12:53:47:
OK per la sigla, attendo e grazie.-
A quanto ammonta la frequenza di commutazione?.-

La frequenza di switching è 15.6Khz e viene generata dall'arduino mini.
Con tale frequenza ottengo 1024 passi di pwm consentendo una buona risoluzione.

Sarebbe anche possibile farlo lavorare a 31Khz come nel progetto ArduLab ,ma i passi si riducono a 512 .

Una frequenza relativamente bassa riduce notevolmente la perdita da switching (oltre al pericoloso effetto fischio 😊) ,ma richiede un filtraggio migliore.
In particolare ho aggiunto un filtro LC in uscita e un EMI .
Cmq è un inverter HF e i problemi che ho trovato è stato più nella sezione converter ....
Lì ho optato nel buon vecchio SG3525 ,ma sto cercando di capire come usare un soft switching..

Per il discorso igbt ....Ora è tutto chiaro.
Ovviamente con quelle tensioni di lavoro gli igbt sono ideali (in alternativa i Cold Mos da prezzi spaventosi) .

Ma a questo punto .... hai mai pensato di raggiungere i 310V ? 😂
Certo è pazzia pura ... ,ma ha enormi vantaggi oltre all'alta pericolosità
Te lo dico perché l'EG8010 ha un ottimo feedback con ottima risoluzione.
Calcola che ho pilotato un trasformatore a 24/220 con una tensione sul ponte di 80V (credo che ci sia pure un video)
Ciao
Elettro
  

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Re: Homemade Inverter
Reply #2597 - 21.01.16 at 19:24:36
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ElettroshockNow wrote on 21.01.16 at 15:36:22:
Ma a questo punto .... hai mai pensato di raggiungere i 310V ?

Quando iniziai ad interessarmi  (anno 1990) iniziai subito con tensioni elevate 130Vdc nominali, per non avere correnti circolanti spaventose.-
Ho fatto un esperienza tempo fa sulla realizzazione di un'inverter sine basato su di un principio che mi frullava in mente da parecchio.-
L'idea partiva dal fatto che il Feed-Back della tensione di errore va a modificare la larghezza dell'impulso ripristinando il valore della tensione AC target, ma se la richiesta supera il range dinamico ecco che si presenta una compressione sulla cresta della sinusoide con distorsione armonica conseguente.-
Quindi la prova si è basata sul fatto che la tensione di errore proveniente dall'OUT, non andasse più a modulare il PWM, bensì  il valore della tensione del convertitore DC-DC che alimenta il ponte.-
Compressione sparita!.- E' chiaro comunque che non devono essere superati i valori di progetto.-
Inserisco qualche foto:
Il DC-DC @ 40kHz, eroga un tensione massima di 450Vdc.-
L'integrato è il classico TL494 (simile al SG3524/25), un paio di Mos in P/P, spegnimento dei transitori compreso.-
La realizzazione è posticcia, serviva solo per sperimentare la validità o meno dell'idea ed è finita lì, come al solito!.-
In una foto si vede il valore della tensione di Bus arrivare a 375Vdc per ripristinare la Vac target.-
ElettroshockNow wrote on 21.01.16 at 15:36:22:
Ovviamente con quelle tensioni di lavoro gli igbt sono ideali

Ho sempre preferito usare gli IGBT al posto dei MOS.-
Gli IGBT snocciolano Ampere come noccioline.-
ElettroshockNow wrote on 21.01.16 at 15:36:22:
La frequenza di switching è 15.6Khz

OK, per i 15kHz, non dimenticarti della sigla del bestione.- Ne ho uno anchio di quelle dimensioni e ci ho fatto un pensierino sopra!!.-
Ciao
Bridge



  

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Re: Homemade Inverter
Reply #2598 - 21.01.16 at 20:24:29
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Ciao Bridge e benvenuto fra noi!!
Devo farti proprio i complimenti per le tue realizzazioni, si vede che sei un esperto del campo, le realizzazioni su mille fori lasciano sempre quel fascino vintage che fa capire proprio il grande lavorone che c'è dietro.

La scelta che hai utilizzato di mettere 130V di batterie è una buona cosa, più che altro perché le correnti in gioco diventano ridicole. Una domanda però, hai mai notato sbilanciamenti nella lunga serie di elementi? Utilizzi un qualche sistema BMS per bilanciarle o le ricarichi semplicemente?

Nel tuo inverter vedo nel lato DC-DC due soli finali, utilizzi una configurazione push-pull? Se si perchè l'hai preferita al ponte completo? Se non ricordo male, la configurazione push-pull cortocircuita le extratensioni di ritorno, cosa voluta?

Ciao e complimenti ancora!!  Cheesy
  
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yottawatt

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Re: Homemade Inverter
Reply #2599 - 21.01.16 at 20:28:11
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Stò ancora a bocca aperta .... Shocked complimenti  Smiley

Anch'io ho implementato il feedback sul lato dc/dc converter riscontrando un'ottima velocità di retroazione ,merito dell'SG3525 (non capisco perché non uso mai il TL  Grin )
Oggi però abbiamo ottimi processori che riescono a gestire con la stessa velocità il pwm (come ad esempio la schedina) .. quindi forse conviene elevare a 400Vdc e lasciare al micro il resto del lavoro.

Io adoro gli LF ...,ma l'unico modo per abbassare l'autoconsumo è l'HF .

A proposito il bestione quanto assorbe ?
... ovviamente sono curioso prima e dopo la cure con la L  Cheesy

Per il modulo ....non c'è scritto niente (solo la marca) ,ma se non erro è SKiM 500 GD 128 DM (datasheet in allegato)

Ciao
Elettro



  

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Re: Homemade Inverter
Reply #2600 - 21.01.16 at 22:10:27
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kekko.alchemi wrote on 21.01.16 at 20:24:29:
Ciao Bridge e benvenuto fra noi!!

Buona sera anche a te e lieto di fare la tua conoscenza.-

kekko.alchemi wrote on 21.01.16 at 20:24:29:
Nel tuo inverter vedo nel lato DC-DC due soli finali,

No, no, non è quello in uso qui.- Le foto qui sopra si riferiscono solamente ad una prova per soddisfare una mia curiosità.-
Prova comunque dispendiosa in impegno ed anche non esente da inciampi!.-
L'inverter @130Vdc IN, in uso qui risale al 1990/1 e tuttora esuberante e docile come un cuccioletto e enormemente sicuro tanto  da dimenticarsene, ...quasi.- Non sento il bisogno di accantonarlo per altri più moderni tipo il sine illustrato sopra.-
Eccolo qui sotto.-
Il P/P per sua "natura" non coniuga i transitori dovuti alla commutazione (al contrario del Bridge) e per questa ragione bisogna ricorrere a snubber di vari tipi ed efficacia.- In quel DC-DC, qui sopra nella prova, ho realizzato delle spire supplementari sul trasformatore per sopprimerle negli istanti di presenza del Dead-Time.-

kekko.alchemi wrote on 21.01.16 at 20:24:29:
La scelta che hai utilizzato di mettere 130V di batterie è una buona cosa, più che altro perché le correnti in gioco diventano ridicole. Una domanda però, hai mai notato sbilanciamenti nella lunga serie di elementi? Utilizzi un qualche sistema BMS per bilanciarle o le ricarichi semplicemente?

No, non ho mai notato segni di sbilanciamento lungo la serie.-
Il tempo e la corrente di ricarica opportuna equalizza alla perfezione, ovvio che il tutto deve essere integro.- Questo è il mio pensiero.-
Nell'uso quotidiano non ci sono correnti elevate sia in fase di ricarica che di scarica.- Massima corrente richiesta in rare occasioni potrà raggiungere 20>25A.- Lavorano silenziosamente con discrezione tutti i giorni dell'anno senza mai "lamentarsi", ma sono trattate con estremo "rispetto" senza richiedere loro sforzi particolari e mai sottoposte a tensioni aggressive in fase di ricarica.- Il Reg che le gestisce è particolarmente severo.-
Ne parleremo in seguito.-
Qui sotto anche l'accumulo.-
Un saluto Kekko ed ancora piacere del tuo intervento.-
Bridge




  

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Re: Homemade Inverter
Reply #2601 - 21.01.16 at 22:38:31
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ElettroshockNow wrote on 21.01.16 at 20:28:11:
Oggi però abbiamo ottimi processori che riescono a gestire con la stessa velocità il pwm (come ad esempio la schedina) .. quindi forse conviene elevare a 400Vdc e lasciare al micro il resto del lavoro.

Sarebbe veramente interessante ed anche più semplice, credo, ma non nelle mie possibilità.-
Sento enormemente la mancanza di conoscenza nel campo informatico, ...sono nato troppo presto.-
Comunque quell'esperienza è andata a buon fine e sarebbe interessante applicare quel principio con l'ausilio esuberante di un micro e credo che i risultati possano essere veramente
entusiasmanti.-


ElettroshockNow wrote on 21.01.16 at 20:28:11:
A proposito il bestione quanto assorbe ?
... ovviamente sono curioso prima e dopo la cure con la L

Dovrebbe essere all'incirca intorno ai 45>65mA@140>145Vdc,
Non ricordo bene , ma verificherò con precisione.-
Senza il LPF tra OUT del ponte e trafo la corrente sale intorno al mezzo ampere o giù di lì, ma è giustificato ciò dalla presenza della tipologia del nucleo del trafo non idoneo alla portante @23kHz.-
Si riduce a valori discreti (un centinaio, 120 mA), inserendoci un'induttore che possa "lenire" il fastidio arrecato, una sorta di filtro, ma è un palliativo che risolve in qualche maniera il problema (il trafo chiude un occhio), ma non gradito da me.- Dipende dai punti di vista.-

ElettroshockNow wrote on 21.01.16 at 20:28:11:
Per il modulo ....non c'è scritto niente (solo la marca) ,ma se non erro è SKiM 500 GD 128 DM

Dovrebbe essere quello in mio possesso.-
Poi andrò a vedere.-
Ciao
  
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Re: Homemade Inverter
Reply #2602 - 23.01.16 at 15:06:15
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ElettroshockNow wrote on 21.01.16 at 20:28:11:
A proposito il bestione quanto assorbe ?
... ovviamente sono curioso prima e dopo la cure con la L  Cheesy

Per essere "bestione" dovrebbe avere il trafo adeguato in potenza ed l'induttore avente l'avvolgimento di sezione più grande.- Il resto è adeguato.-

Per l'assorbimento, nel post subito sopra, ho dato qualche valore a memoria.-
Stamane lo ho rimesso "sotto" e misurato, tester alla mano, l'assorbimento a vuoto in due condizioni:
1-A regime no load (57,8mA x 145=8,38W).-
2-A riposo in funzione sleep-mode (attesa carico) (33,7mA x 145V=4,88W).-
La differenza non è grande, comunque c'è, ...si potrebbe anche fare a meno di questa ultima funzione.-

La tensione nel momento della misura ammonta @ 145Vdc.-
Penso che il consumo a vuoto rientri +o- nella norma.-
  

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yottawatt

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Re: Homemade Inverter
Reply #2603 - 23.01.16 at 15:57:33
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Ma è stupefacente ... e mette in imbarazzo anche un HF.
Che dire ...significa che filtro e qualità trasformatore sono perfetti e qualitivamente alti.
Ho riscontrato bassi assorbimenti solo con toroidali e trasformatori a grani orientati...,ma non mi sarei immaginato un autoconsumo così basso.


Per il filtro io sono andato in via sperimentale , cercando prima il giusto compromesso tra perdita di efficienza e autoconsumo.
Poi ho aumentato il traferro fino ad ottenere la non saturazione del nucleo.

Ho cercato formule ....Per evitare la sperimentazione e ,ma alla fine ho desistito .

Tu come hai fatto ?

Cmq lavorare ad una tensione relativamente alta ha i suoi vantaggi .... 4 40n60 e sei apposto.
Partire dalla 24 o 48 limita l'uso ai soli mosfet ...molto più sensibili ai distruttivi spike
  

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Re: Homemade Inverter
Reply #2604 - 23.01.16 at 16:42:18
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Scusami, ....ma spiegami LF e HF.-
Forse stanno per Lo e Hi Frequency??.-
Ma qui che significano??.-
  
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yottawatt

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Re: Homemade Inverter
Reply #2605 - 23.01.16 at 17:37:04
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Bridge wrote on 23.01.16 at 16:42:18:
Scusami, ....ma spiegami LF e HF.-
Forse stanno per Lo e Hi Frequency??.-
Ma qui che significano??.-

Sisi intendo HIGH o Low Frequency .

Normalmente elevare una tensione a bassa frequenza ha un consumo più elevato .
Per questo che spesso si preferisce un inverter con due stadi ,un elevatore DC/DC  HF magari soft switching e uno stadio per generare la sinusoide.

Leggere un assorbimento così basso mette in imbarazzo tali inverter che nelle migliori ipotesi non scendono sotto i 10W di autoconsumo.

Quindi è obbligatorio fare i complimenti per l'ottima realizzazione.

Durante le varie prove ho analizzato i consumi dei vari trasformatori concorrenti per l'inverter LF.

Per selezionare li alimentavano direttamente a 220 e misurava il loro consumo sotto il quale non avrei potuto scendere (o almeno non conosco metodi)
Solo con trasformatori toroidali o grani orientati riuscivo a scendere sotto i 10W di perdite del nucleo con dimenaioni sui 500VA
  

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Re: Homemade Inverter
Reply #2606 - 23.01.16 at 19:12:34
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Ahhh! ......., ho capito, la differenziazione tra LF e HF sta nel fatto che l'HF si compone di due stadi:
DC-DC>DC-AC
mentre l'LF solamente del convertitore DC-AC, avendo a disposizione, comoda, comoda la sorgente DC di opportuno valore.-
In altri settori dell'elettronica l'HF si chiamerebbe  DoppiaConversione.-

Credo che se si vuole raggiungere ottimi gradi di efficienza, bisogna necessariamente ridurre il più possibile il valore della corrente circolante a parità di power, e per far ciò l'unica strada è quella di elevare la tensione.-
Questo è il motivo che mi ha "spronato" a scegliere un valore non consueto della tensione DC di 130Vnominali (130>150V) sin dall'inizio di questa avventura (anno 1990).-
A quell'epoca rimediai 65 batterie stazionarie che venivano dismesse, di varie marche dimensioni e capacità, le quali le più datate risalivano al lontano 1978/79.- Ho dovuto sostituirle nel 2006 ed entrate in funzione nel 2007, (immagine indietro), poichè esauste.- Hanno lavorato per circa 26 anni e .....non tutte erano da sostituire.- Penso che questo risultato sia merito anche della modalità nella gestione delle stesse.-
Il valore 130>150V è il limite inferioe e superiore di tensione ammesso qui.- Sarà un pò troppo conservativo ma la capacità di 600Ah di ciascun elemento è talmente esuberante da giustificare questa forbice imposta.- Il Regolatore stabilizza @147Vdc.-

ElettroshockNow wrote on 23.01.16 at 17:37:04:
Leggere un assorbimento così basso....

Pensavo che fosse nella norma.-
Sotto questo punto la situazione qui è privilegiata poichè il rapporto di trasformazione è estremamente ridimensionato, si parte già con i 130Vdc minimi ed arrivare ai 310/330Vdc si fa presto ridimensinamndo le perdite, calore ed altro.-
Pensa un pò a salire dai 12, 24 o 48V, ......che fatica!!.-

ElettroshockNow wrote on 23.01.16 at 15:57:33:
Per il filtro io sono andato in via sperimentale....

Hai fatto bene, quando si ha una certa esperienza e senso della situazione, è la strada più semplice da seguire, poi magari qualche conticino o simulazione può essere fatto.-
Qui sotto la simulazione del filtro di secondo ordine con taglio a 1900Hz.-
La difficoltà è nella realizzazione dell'induttore, ...è li che si addensano le perdite!.-
I due marker sono a 50Hz e 25kHz.-
Il responso è teorico, comunque da un'idea della risposta in frequenza dell'LPF con i valori di L=1,5mH e C=4,7uF
Il traferro ha uno spessore di 1,5mm.-




  

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Re: Homemade Inverter
Reply #2607 - 23.01.16 at 19:45:22
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Bridge wrote on 23.01.16 at 19:12:34:
Pensavo che fosse nella norma.-
Sotto questo punto la situazione qui è privilegiata poichè il rapporto di trasformazione è estremamente ridimensionato, si parte già con i 130Vdc minimi ed arrivare ai 310/330Vdc si fa presto ridimensinamndo le perdite, calore ed altro.-
Pensa un pò a salire dai 12, 24 o 48V, ......che fatica!!.-

In questo hai pienamente ragione ....innalzare e avere buoni rendimenti da valori cosi bassi è una vera fatica.

I mosfet in questo ci danno una mano e oggi abbiamo Rds molto basse da consentirci perdite relativamente basse ...

E' il trasformatore che ci limita con l'autoconsumo .

Riporto un esperimento interessante condotto da Kekko


Nella suo test ha rilevato ben 1.4A di assorbimento a vuoto lato 30V ... quindi ben 42W persi nel nucleo  Cry
Il trasformatore sotto test era un classico ferro silicio ,ma fa capire bene che dobbiamo combattere anche contro di lui  Grin

Per questo ho preferito addentrarmi nella doppia conversione ,ma essendo alle prime armi son partito con il classico SG3525 in pushpull ...

Ma è una questione di tempo .....
Il mio futuro step up sarà un ponte H completo gestito in soft switching dal tanto amato e  odiato UCC3895


  

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Re: Homemade Inverter
Reply #2608 - 23.01.16 at 21:57:34
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Sono daccordo.-
Bella esperienza quella di Kekko.-
Complimenti per la "curiosità" e puntigliosità.-
Bisogna sempre metterci il naso per verificare.- Il sentito dire, molto spesso porta ...fuori strada.-
Il controfase è forse un pò dimenticato oggi, ma pur sempre valido e "solido" rispetto ad altre configurazioni che richiedono più "attenzioni" circuitali.-
Qui da me è preferito sicuramente.- Basta gestire i transitori derivanti dalla commutazione e sei a posto.- Potenza elevata, tensione OUT doppia rispetto al ponte, questi sono due punti a favore e non è marginale.-
Qui nel DC-DC @ 450Vdc l'attenuazione dei transitori l'avevo affidata ad un circuitino semplice semplice che agiva su un'avvolgimento supplementare che veniva "caricato" durante il Dead-Time in modo da tenere la "Briglia Corta" al trafo.-
Il circuitino lo vedi nella foto qui:
http://www.energialternativa.org/yabbfiles/Attachments/DC_DC.jpg
è subito sulla Dx del trafo  dove c'è un'etichetta con su scritto "spegnimento".-
La R la si sceglie in base alla necessità.-

ElettroshockNow wrote on 23.01.16 at 19:45:22:
Ma è una questione di tempo .....
Il mio futuro step up sarà un ponte H completo gestito in soft switching dal tanto amato e  odiato UCC3895


Non conoscevo questo integrato, sono andato a visionare il datasheet, ....interessante.-
Un saluto.-
Bridge
  
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Re: Homemade Inverter
Reply #2609 - 24.01.16 at 11:26:33
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che dire, bridge un fenomeno... come pochi.

se sei riuscito a far funzionare un pushpull... qui nessuno ci e' ancora riuscito e a grattarti la pancia e' un istante....

bravo e complimenti

giorgio el venesian
  
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