Инверторный стабилизатор

[Nemo2015]

Товарищ предложил вот такую схему. На номиналы не смотрите.
Говорит, очень надежная схема.

Вложения

Схема.pdf

(95.79 KiB) Скачиваний: 1594

[jonpim]

Товарищ предложил

Это не инверторный стабилизатор а инвертирующий степдаун из 27 в . Он вам зачем ?

[Nemo2015]

То что он понижающий я понял, я думал что может на основе этой схемы сделать повышающий.

[Electronshic]

Коты, смотрю тема умершая, но у меня есть несколько хороших идей (во всяком случае я так думаю) как сделать хороший инверторный стабилизатор, с чистым синусом на выходе, а главное надёжный и без этих постоянных щелчков, как в простых стабилизаторах.
Есть желание обсудить работоспособность этих схематических решений?

[nHz]

На уровне идей вряд ли Вы откроете Америку.
Самое очевидное - выпрямитель + ККМ + нарезатель синуса.Так сделан инверторный стабализатор у Ресанты, но реализация у них - отстойная.(Убедился лично)
И при этом весьма затруднительно сделать сквозной ноль, а он бывает очень необходим в подобных устройствах.

Намного более интересная схема у Штиля. Серия инстаб. У них 3 полумоста 2 дросселя и рулит этим всем микроконтроллер. Но наличие сквозного ноля в этой схеме требует синхронизации входного и выходного напряжения по фазе, со всеми вытекающими последствиями. То есть форму и амплитуду стабилизатор правит, а частоту нет.

Для любительской технологии можно рассмотреть схему с гальванической развязкой. Тогда и ноль можно сохранить и построить все из готовых блоков без МК.

Если у Вас есть конкретные наработки или действительно оригинальные идеи, то можете не спрашивать. Заинтересованных, я думаю, тут найдётся парочка хвостов.

[Electronshic]

На уровне идей вряд ли Вы откроете Америку.

Ну в этом я с вами конечно согласен. Просто хотелось полезных рекомендаций в тонкостях построения, а то нигде не нашел таковых. Таких вылизанных, почти со всех сторон, решений (как тут тема преобразователя 12/220 В) по данному вопросу не видел.

Самое очевидное - выпрямитель + ККМ + нарезатель синуса.

На 75% совершенно точно, но моя схема с гальванразвязкой, но вы про неё тоже упоминали. Транс от ЛАТРа уже подключал к нарезателю синуса – потребление минимальное. Ещё не мотал вторичку и не знаю падения напряжения, под нагрузкой. Вот и хотел пообщаться на тему построения такого стабилизатора, может кому-то будет также интересно. Просто на просторах интернета конкретики маловато на эту тему (ну во всяком случае на русском языке).

[nHz]

Просто хотелось полезных рекомендаций в тонкостях построения

Можно обсуждать тонкости конкретной схемы. Предложите схему - обсудим. Накидайте хотя бы в общих чертах.

Я уже упоминал Ресанту. Так вот там в схеме всё кажется в порядке. Но по факту огромный электромагнитный шум на входе и на выходе. Шумит так, что даже напряжение на входе и на выходе цифровым вольтметром не померить. Электроника почти любая глючит. Даже не знаю для чего его можно применить, ибо даже в холодильнике нынче электронная схема управления. Можно подключить фильтр на вход и на выход, о котором производитель "забыл". Может кто еще какие советы даст.

[Electronshic]

Накидайте хотя бы в общих чертах.

В общих чертах опишу, а более конкретную схему - на днях найду время, нарисую и выложу, чтобы обсудить ньюансы.
Сама концепция: на входе фильтра, потом дежурка, реле зарядки кондёра (идея с термисторами на больших мощностях не прокатывает), диодный мост, далее ККМ (до 380 В), напруга идёт на Н-мост, управляемый платой EGS002, далее синус (в пределах около 190-250 В) поступает на транс, после гальванразвязки ОС с выхода 220 В возвращается через оптопару на плату EGS002. Перед трансом стоит ещё одна ОС, которая ограничивает максимально подаваемое напряжение на транс, ещё не знаю, но около 250 В. Про кондёры, варисторы не пишу – это ньюансы. Дежурка питает плату зарядки кондёров, плату EGS002 и возможное охлаждение, также она запитывает микруху ККМ. Питание, которое можно снять с самого дросселя ККМ не стабильное, во время снятия и подачи большой нагрузки, а также во время её отсутствия и когда нагрузка очень мала (проверено). Так, что нужна дежурка, во избежание всяких аварий.
По вашей схеме картину вижу смутно, в общих чертах – разрешение маловато.
Как считаете иду правильным путём, или же уже где-то ошибся на стадии разработки?
И ещё - обязательным ли является заземление такого стабилизатора?

[nHz]

По сути вы описали классическую схему ВЫПРЯМИТЕЛЬ+ККМ+НАРЕЗАТЕЛЬ СИНУСА, добавив в нее трансформатор на железе.
Выигрыш от трансформатора только в гальванической развязке и возможностью заземления одного из выводов.
Сделать так, конечно, можно. Но трансформатор на железе, особенно если обмотки медные, будет составлять львиную долю цены устройства.
Схема всё равно останется импульсной, со всеми недостатками этой технологии.
Я думаю, что если делать гальваническую развязку, то тоже по импульсной технологии.
ВЫПРЯМИТЕЛЬ+ИНВЕРТОР+ИМПУЛЬСНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР+ВЫПРЯМИТЕЛЬ+ККМ+НАРЕЗАТЕЛЬ СИНУСА

[Wladimir_TS]

ТСу рекомендую поискать дохлый (часто по причине дохлости АКБ) бесперебойник APC серии SURT-хх00 - это практически полный комплект для инверторного стаба. Придется только управляющую электронику перебрать ибо там дюже умный процессор - много чего проверяет и контролирует.

Ну и схему заряда батареи конденсаторов - так как сам бесперебойник их заряжает от повышающего инвертора одновременно тестирую АКБ.


ЗЫЖ - транс на железе неплохо фильтрует ВЧ составляющие ШИМ модулятора. Я вот тут экспериментирую с трансформаторами на выходе усилителя в классе D - сигнал на первички и вторичке не сравнить - на вторичке заметно чище. Проблема в том что нужен будет трансформатор 1:1 - что непросто найти. Их Хи-ендовцы растаскивают.

НО при наличии трансформатора на выходе не обязателен ККМ на входе - ведь питать инвертор можно напряжением и ниже выпрямленной сети.

[nHz]

ЗЫЖ - транс на железе неплохо фильтрует ВЧ составляющие ШИМ модулятора.

Слишком дорогой фильтр. Зато ничего расчитывать не надо.

НО при наличии трансформатора на выходе не обязателен ККМ на входе - ведь питать инвертор можно напряжением и ниже выпрямленной сети.

А что делать с формой потребляемого тока?

[Electronshic]

трансформатор на железе, особенно если обмотки медные, будет составлять львиную долю цены устройства.

Транс от ЛАТРа уже есть, с готовой первичкой.

Я думаю, что если делать гальваническую развязку, то тоже по импульсной технологии.
ВЫПРЯМИТЕЛЬ+ИНВЕРТОР+ИМПУЛЬСНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР+ВЫПРЯМИТЕЛЬ+ККМ+НАРЕЗАТЕЛЬ СИНУСА

Эта задумка у меня и была первоначальной, но отказался от неё в виду её меньшей надёжности, особенно при коротком замыкании и если в нагрузке пойдёт дуга и для защиты от «неудобной» нагрузки, как выразился lalafau в теме инвертор 12/220 В. Только ККМ в начале, чтоб сеть не портить при большой нагрузке, а + 380 В можно получить и после импульсного транса.

ТСу рекомендую поискать дохлый (часто по причине дохлости АКБ) бесперебойник APC серии SURT-хх00 - это практически полный комплект для инверторного стаба. Придется только управляющую электронику перебрать ибо там дюже умный процессор - много чего проверяет и контролирует.

Мне проще не спеша сделать своё, чем искать и делать всё это. Тем более львиная доля всего у меня уже есть, только домотать вторичку транса, дежурку посмотрю – то ли сделаю, то ли куплю готовую, сделать ещё одну плату Н-моста нарезателя синуса и собрать всё это в кучу.
Но сначала нужно будет нарисовать поподробнее всё это и обсудить детали.

транс на железе неплохо фильтрует ВЧ составляющие ШИМ модулятора

Я правильно понимаю, что речь идёт о силовом трансе (у меня это транс от ЛАТРа)?
___
Есть ещё одна идея, но там нужен опыт и знания знающих людей. Я думаю, что данная схема может будет полезна многим и при другом применении. Что-то по типу электронной нагрузки, но возможно её можно будет применить и как стабилизатор напряжения, но там есть один ньюанс. Заключается он в том, что на первичку транса приходит синусоида,но с высокочастотной составляющей.Пробовал в симуляторе подключить на первичку кондёр – пропадает возможность полного управления шириной импульса на разных нагрузках,но или типа того, не буду углубляться. Пробовал, там же, на входе транса поставить дроссель – вообще показывает какую-то херню. На выходе транса ясно, что напругу сделать нормальной-то получится, но вот как себя поведёт первичка от высокочастотной составляющей неизвестно мне – может будет греться или будет большим ток подмагничивания. Проверить на практике, хотя-бы на низкой напруге, такое подключение пока не хватает времени. Кто-то знает как себя будет вести транс при таком подключении? Схема уже была почти нарисованной – прилагаю. Осциллограммы синусоиды, на входе транса, на разных нагрузках и режимах разные. Осциллка там,где хорошо видно импульс – это я уменьшил частоту ШИМа, для наглядности.

Вложения

Синусоида форма_2.jpg

(125.97 KiB) Скачиваний: 764

Синусоида форма_1.jpg

(80.76 KiB) Скачиваний: 415

Схема.jpg

(53.46 KiB) Скачиваний: 587

[lalafau]

В феврале 2017 г. А.Надежин (lamptest, ammo1) в ЖЖ или на гиктаймсе рекламировал-обозревал стабилизатор Штиль Инстаб 500.
И затем кто-то в комментариях разместил блок-схему подобных устройств, см. картинку. Лучше качества у меня нет, поищите исходное обсуждение.
Микрухи DA1-DA2 ПМСМ датчики тока на эфф-те Холла (8 ног, внутри filter есть надпись), а ключи управляются микроконтроллером с неизвестной программой.
Такая схема по входному коэфф-ту мощности лучше, чем простой выпрямитель сети с последующей нарезкой синуса.
И плавная зарядка основного кондёра С24 есть, через тиристор VS1 или реле с резистором.


Добавлено after 20 minutes 11 seconds:
А трансы 220/220 и готовые продаются и намотать легко, если вы про это спрашивали и всё-таки свою схему хотите сделать.
Не совсем понял вопрос про ваш транс на ЛАТРе.
Лучше отфильтровать 23 кГц несущую перед его первичкой, LC контуром. Задача облегчается тем, что токи сильно меньше, чем от 12-24В и для 220В полно готовых дросселей, от ПРА например.
Затем 0,47-3,3 мкФ (навскидку, параллельно первичке, X2 класса). Можно и посчитать его, чтоб резонанса не было или просто параллельным варистором на 470-560В подстраховать.
Биения частот разных преобразователей не так и страшны, пока выпрямл. постоянка из них не проседает и питание "мозгов" стабильно.

[Electronshic]

стабилизатор Штиль Инстаб 500

Микрухи DA1-DA2 ПМСМ датчики тока на эфф-те Холла (8 ног, внутри filter есть надпись), а ключи управляются микроконтроллером с неизвестной программой.

Благодарю, но для меня это не вариант.

Не совсем понял вопрос про ваш транс на ЛАТРе.

Лучше отфильтровать 23 кГц несущую перед его первичкой, LC контуром

Вопрос выделен почти в конце моего предыдущего поста, после того, как я описал ещё одну идею и прикрепил схему. Там нет 23 кГц (транс не после нарезки синуса), а в разрыве диодного моста, замыкаемого полевиком (у меня двумя полевиками, для уменьшения их рабочего цикла) – вы что-то не так поняли, это я вам в другой теме задавал вопрос про устройство, где есть плата формирования синуса - это другое устройство.

Биения частот разных преобразователей не так и страшны

Я правильно понял – это ответ на мой вопрос в другой теме о блоках с разными частотами, внутри одного устройства? Их не нужно отделять экранирующими перегородками?

[Wladimir_TS]

nHz писал(а):

ЗЫЖ - транс на железе неплохо фильтрует ВЧ составляющие ШИМ модулятора.

Слишком дорогой фильтр. Зато ничего расчитывать не надо.

Частенько он у людей в хламовнике лежит.

nHz писал(а):

НО при наличии трансформатора на выходе не обязателен ККМ на входе - ведь питать инвертор можно напряжением и ниже выпрямленной сети.

А что делать с формой потребляемого тока?

Достать и положить.

ЗЫЖ- Датчики на эффекте им. тов. Холла меняются на банальные трансформаторы тока. Но вот алгоритм работы этого Штиля не совсем ясен, особ V4 и V4 (точнее было-б понятно если-б ноль не был проходным, а тут он проходной)какой-то там очень непростой алгоритм.

Интересно-б осциллограммы снять чем-то 6ти канальным что-б понять что там и когда включается.

[nHz]

Частенько он у людей в хламовнике лежит.

На 200-300Ватт от упсов, возможно, но киловаттные трансы не у всех валяются без дела. Сколько у Вас таких в хламовнике?

Достать и положить.

И получить токовые пики в середине периода с широченным спектром помех и прочими неприятностями.

там очень непростой алгоритм.

В общих чертах нижние 2 полумоста нарезают синус, как обычная ЕГ8010.
Шимится только нижний, а средний работает переключателем полярности с частотой 50Гц. Энегрия берется с конденсатора C24.

Туда она накачивается из сети через верхний полумост. Вместе с дросселем L3 можно обеспечить корекцию коэффициента формы.

Но есть 1 нюанс. Обкладки конденсатора C24 должны подключаться средним полумостом к нулевому проводу согласно полярности полуволны входящего напряжения. Естественно, это все должно отслеживаться контроллером, что рулит этими полумостами. И отсюда основной недостаток такой схемотехники - жесткая привязка выходной частоты и фазы к входной. А вот форма и амплитуда входного напряжения могут быть любыми. Только амплитуда, конечно, ниже, чем напряжение на С24.

[Wladimir_TS]

За киловатт не скажу, но 500-600 валяется. Хотя вот например APC Smart 1500 лежит, но я его восстановить хочу. А так. Другой вопрос что без обдува его транс 1500 ВА не сдюжит, потому как 500 ваттный советский транс образца 195х года больше раза в полтора.

Спектра не будет - или вы без фильтрующих банок включаете. А так - вин инверторы для 3х фазных движков есть и с однофазным входом до 3 кВт, но ни в одном я не встречал ККМа.

Хмм а переключив полярность мы не можем-же открывать VT1,2 иначе-ж КЗ при открытии VT2. Что-то не очень понятно. А вообще если работает - схема оригинальная и простая - люблю такие.

[nHz]

Спектра не будет - или вы без фильтрующих банок включаете. А так - вин инверторы для 3х фазных движков есть и с однофазным входом до 3 кВт, но ни в одном я не встречал ККМа.

Спектр от несинусоидального тока только часть беды. Самое неприятное это превышение амплитуды тока. Без ККМ выходит где-то раза в 3 перегрузка. А это бьёт и по проводам и по защитным устройствам. На 3 фазах еще можно жить без ККМ, а на одной - вообще печаль. Но производители экономят. Ставят диодный мост с запасом и охлаждение помощней и получают преимущество в цене. А проблемы потребителя устройств его не волнуют.

Хмм а переключив полярность мы не можем-же открывать VT1,2 иначе-ж КЗ при открытии VT2. Что-то не очень понятно. А вообще если работает - схема оригинальная и простая - люблю такие.

VT1,2 работают в режиме шима, поддерживая форму входного тока подобную форме входного напряжения.
Схема хоть и простая, но рулить тремя полумостами, притом еще отслеживая входное напряжение и всё синхронизировать по нему, кажется совсем непростой задачей.

Вся нагрузка ложится на софт контроллера.

[Electronshic]

nHz, Wladimir_TS, как себя будет вести транс, в схеме с моего предпоследнего поста, предположений нет?

[Wladimir_TS]

Не совсем понял где транс , в какой схеме ?

ККМ очень тяжелонагруженный узел, плохо переживающий всякие всплески в сети. Рассчитать и изготовить надежный ККМ на большую мощность , особенно в любительский условиях - задача непростая. Вы много видели ККМов на мощности более 300-500 ватт ? И смысл с ним мучатся ?

По поводу схемы Штиля - там все красиво при одной полярности напряжения в сети, а вот при другой как-то все непросто получается. Скорее всего схема несколько неполна. Или вообще ошибочна.

Нужно найти такой аппарат кому-то и сделать качественные фото платы с 2х сторон и без радиатора - тогда топологию можно восстановить.