DC\AC, Правильная синусоида Опции

[D!m@]

Здравствуйте!
Затеял сделать преобразователь с 12В ДС в 220В АС с чистой синусоидой.

Делаю так 12VDC -> DC/DC -> 310VDC -> транз.мост PWMSIN -> фильтр -> синус.
В этом способе проблема с фильтром. посоветуйте хорошие фильтра.
І как такая схема будет работать на емкостную нагрузку?
Может я чего упускаю?

[Plain]

проблема с фильтром ... Может я чего упускаю?

Само собой — семь раз отмерить, а один отрезать, то бишь, всё посчитать.

[D!m@]

Само собой — семь раз отмерить, а один отрезать, то бишь, всё посчитать.

Если у меня все бы получилось посчитать, думаю тут бы не писал здесь, хотелось бы более практического совета там формулы, пример, схему...

Есть Мысль еще делать полуволны на этапе DC|DC преобразования так экономим на конденсаторе после ДСДС и на транз. мосте кпд будет больше (нету ШИМ только инверсия 50Гц), и фильтр попроще надо будет, но реально на SG3525 Сделать нормальные полуволны синуса?

Как думаете какая топология практичнее?
Может у кого есть схема бесперебойника 1000VA с правильной синусоидой?

или надо делать только через большой 50Гц трансформатор?

Сообщение отредактировал Herz - Mar 28 2015, 08:49

[Ydaloj]

вопрос недавно поднимался, и кто-то даже давал ссылку на статью из журнала, там и расчёты и графики, всё было

а вам надо определиться, или вы рассчитываете, или копируете

[D!m@]

вопрос недавно поднимался, и кто-то даже давал ссылку на статью из журнала, там и расчёты и графики, всё было

а вам надо определиться, или вы рассчитываете, или копируете

Посмотрел... статья с журнала много чего обясняет но с большими секретами.

Сформулирую вопросы по конкретнее.

Вот часть схемы которая генерирует синусоду.
Вопрос 1: в статье указано, что надо генерировать шим с10до90% почему не с 0 до 100%?
Вопрос 2: растолкуйте физику хитрого дроселя L2.
Вопрос 3: как расчитать дросель L2 , нужно формулы, пример, помощь.

Выход моста 600ВА да ШИМ на 25кГц.

Сообщение отредактировал D!m@ - Mar 27 2015, 12:43

[Егоров]

І как такая схема будет работать на емкостную нагрузку?

о т в р а т и т е л ь н о работать будет, если вообще будет.

[D!m@]

о т в р а и т е л ь н о работать будет, если вообще будет.

Даже отлично работает! на любую нагрузку.

Просьба отвечать только по суте!

[Oxygen Power]

Эта схема работает. Получилось так, что я ее делал 10 лет. Только вопрос 1 к публикации не относится.

[D!m@]

Эта схема работает. Получилось так, что я ее делал 10 лет. Только вопрос 1 к публикации не относится.

Как считали дросель на выходном фильтре?

[Oxygen Power]

Исходя из габаритов имеющихся в наличии ферритовых сердечников.

Маткадовский файл не дает загрузить, прицепил копию в pdf формате.

Поясню по формуле:

L1 - индуктивность на один виток на выбранном сердечнике;
w - число витков;
B - предполагаемая индукция в сердечнике;
I - пиковый ток через катушку;
L - получаемая индуктивность;
D1 - необходимый зазор. Он не должен превышать зазор для данной индуктивности на один виток.

Сообщение отредактировал Oxygen Power - Mar 27 2015, 17:40

Прикрепленные файлы

 ZAZOR.pdf ( 11.89 килобайт ) Кол-во скачиваний: 61

 

[D!m@]

Я считаю так:
Девайс наш 600ВА 220В, тоесть амплитудное значение тока будет 600/220 * 1,4 = 3,9А

Наш дросель, допустим, будет 2 обмотки по 1мГн, тоесть 2 мГн сумарно. Частота моста 25 кГц. 1/25000 = 40мкс. Расмотрим момент, когда ШИМ наш 50% при, этом напряжение на дросель поступает +-160В на 20 мкс.
За 20мкс через индуктивность 2мГн будет идти 1,5А.

Наш дросель должен иметь 2 мГн и 3,9А+1,5А =5,5А- Єто ферит ЕЕ65/32/27 N87 с зазором 1,67мм, витков 2 обмотки по 36.

Правильно или нет?

[Oxygen Power]

На общем магнитопроводе суммарная индуктивность будет в 4 раза больше. Работает квадрат витков. Дальше не проверял...

[D!m@]

На общем магнитопроводе суммарная индуктивность будет в 4 раза больше. Работает квадрат витков. Дальше не проверял...

72 витка - это 2мГн.

както туго с этим фильтром. Может лучше сделать как в ЧП ШИМ синус и все?
Но как будет чуствовать себя нагрузка в виде трансформатора?

[Oxygen Power]

По индуктивности для примера:
(10 вит)^2 = 100
(20 вит)^2 = 400

Отсюда и получается учетверенная индуктивность.

Перепробовал много вариантов получения синуса. И ваш тоже. Мне понравился последний.


Сообщение отредактировал Oxygen Power - Mar 27 2015, 20:05

[Plain]

Вопрос 1: в статье указано, что надо генерировать шим с10до90% почему не с 0 до 100%?

Потому что есть законы природы — напряжение и ток могут меняться только с конечной скоростью, тем более такие и в таком месте.

Вопрос 2: растолкуйте физику хитрого дроселя L2

Это один дроссель, как и всегда, нагрузка включена последовательно с которым, но не с одним из его концов, а в середину.

Вопрос 3: как расчитать дросель L2 , нужно формулы, пример, помощь

Для этого сперва надо определиться с быстродействием защиты, которой пока не видно, потерями в магнитопроводе и проводах, и допустимыми пульсациями выходного конденсатора.

на дросель поступает +-160В

Если это симметричный мост, то на дросселе ±350 В.

[Ydaloj]

Вопрос 3: как расчитать дросель L2 , нужно формулы, пример, помощь.

Можно же не только считать. Можно эмпирически. Если после дросселя обратной связи нет, то дроссель выполняет чисто фильтрующую роль. Экспериментируйте, пробуйте. Но не ожидайте идеальную синусоиду без обратной связи.

[Oxygen Power]

На самом деле синусоида получается очень хорошая. Коэффициент гармоник < 1%.
Обратную связь в устройствах с непредсказуемой нагрузкой считаю вредной.

[D!m@]

Потому что есть законы природы — напряжение и ток могут меняться только с конечной скоростью, тем более такие и в таком месте.

Можно подробней о законах?

Можно же не только считать. Можно эмпирически. Если после дросселя обратной связи нет, то дроссель выполняет чисто фильтрующую роль. Экспериментируйте, пробуйте. Но не ожидайте идеальную синусоиду без обратной связи.

Долгий, дорогой метод.

Сообщение отредактировал Herz - Mar 30 2015, 09:47

[Herz]

Обратную связь в устройствах с непредсказуемой нагрузкой считаю вредной.

Обычно ОС улучшает характеристики, ибо даёт устройству возможность скорректировать своё поведение в соответствии с поведением нагрузки. Другое дело, что из-за задержек реакция может получиться неадекватной.
А о "сути" нагрузки, наверное, можно судить, если следить не только за выходным напряжением, но и током. Тогда по фазовому сдвигу будет понятен её характер. Как думаете?

[Oxygen Power]

Обычно ОС улучшает характеристики, ибо даёт устройству возможность скорректировать своё поведение в соответствии с поведением нагрузки. Другое дело, что из-за задержек реакция может получиться неадекватной.
А о "сути" нагрузки, наверное, можно судить, если следить не только за выходным напряжением, но и током. Тогда по фазовому сдвигу будет понятен её характер. Как думаете?

Вот именно. Задержка в цепи ОС обязательно приведет к искажению формы.
Куда проще в реализации иметь источник постоянного напряжения с возможностью ограничения тока и формирователь переменного напряжения, значения которого заданы в табличной форме.

[Ydaloj]

Oxygen Power, на предыдущей странице приводили усилитель D-класса, который работает на самую натуральную непредсказуемую нагрузку. По странному стечению обстоятельств, синусоидальное напряжение, которое он развивает на нагрузке, имеет коэфф.гармоник 0,01%. С обратной связью. Это тот же самый инвертор, с теми же самыми функциями. И 0,01% он обеспечивает не на 50Гц, а на 1кГц.
Мистика? Загадки?

Если инвертор работает на лампочку, то ему и фильтр в общем-то и не нужен.
Для комплексной нагрузки ОС просто необходима, иначе вместо синусоиды получим горб, колокол и другие виды деформации.

[Егоров]

Oxygen Power, на предыдущей странице приводили усилитель D-класса, который работает на самую натуральную непредсказуемую нагрузку.

Активную или активно-индуктивную. На чистую емкость ничего работать в принципе не может, потребуется очень большая мощность.

[Ydaloj]

На чистую емкость ничего работать в принципе не может, потребуется очень большая мощность.

Я так понимаю, что если в принципе не может, то не может ни при каких условиях. Но если при наличии большой мощности может, значит может.

LC фильтр в колонке перед НЧ динамиком какой род нагрузки представляет для источника переменного напряжения?
А конденсатор, последовательно включенный с ВЧ головкой?

[wim]

усилитель D-класса, который работает на самую натуральную непредсказуемую нагрузку

Усилитель класса D нагружают на один динамик, т.е. нагрузку в общем и целом предсказуемую. Подключение колонок с фазовращателями и фильтрами к усилителю класса D я вообще-то не встречал. Видимо, с такой нагрузкой его ООС работает не очень хорошо. А если его нагрузить, например, однополупериодным выпрямителем, то ему совсем будет плохо.

[ZVA]

....На чистую емкость ничего работать в принципе не может...

Может вы путаете момент включения емкости в работу и протекание синусоидального тока через конденсатор?

Для комплексной нагрузки ОС просто необходима, иначе вместо синусоиды получим горб, колокол и другие виды деформации.

Спорно. Для нелинейной нагрузки,согласен, имеем деформации, для пассивных RLC цепей, для схем любой сложности токи в ветвях и напряжения в узлах
(в установившихся режимах) синусоидальные (ТОЭ).

ЗЫ. ОС в усилителе класса D нужна для отслеживания изменение входного сигнала который в общем случае неизвестен.
С точки зрения ТАУ это следящая система, для получения устойчивости тут LC фильтр исключают.

В инверторе сигнал sin генерится внутри. Постоянен и известен, и нужно компенсировать только возмущения связанные с нестабильностью питания и изменением нагрузки.
Это система стабилизации, что намного проще. А если возмущения малы (стабильное питание и жесткая внешняя характеристика инвертора то ОС как бы и может отсутствовать)

Сообщение отредактировал ZVA - Mar 30 2015, 13:08

[Oxygen Power]

Oxygen Power, на предыдущей странице приводили усилитель D-класса, который работает на самую натуральную непредсказуемую нагрузку. По странному стечению обстоятельств, синусоидальное напряжение, которое он развивает на нагрузке, имеет коэфф.гармоник 0,01%. С обратной связью. Это тот же самый инвертор, с теми же самыми функциями. И 0,01% он обеспечивает не на 50Гц, а на 1кГц.
Мистика? Загадки?

Если инвертор работает на лампочку, то ему и фильтр в общем-то и не нужен.
Для комплексной нагрузки ОС просто необходима, иначе вместо синусоиды получим горб, колокол и другие виды деформации.

Хорошо. Ответьте тогда на несколько вопросов.
О коэф. гармоник говорить не будем. Ее легко можно поднять до заявленного уровня увеличением весовых коэф. в таблице.
Только для питания нагрузки это надо?
Усилитель класса D, о котором вы говорите, работает при 100В, 350В или более постоянного напряжения и держит КЗ и перегрузку в нагрузке?
Этот усилитель сам генерит синусоиду или ему потребуется дополнительный генератор?
Какая тогда получится повторяемость выходных параметров?
Может работать в разумных пределах на емкостную нагрузку?
Вы сможете синхронизировать работу 2-х и более преобразователей на основе усилителя класса D?

[Herz]

ЗЫ. ОС в усилителе класса D нужна для отслеживания изменение входного сигнала который в общем случае неизвестен.
С точки зрения ТАУ это следящая система, для получения устойчивости тут LC фильтр исключают.

Вообще-то, такая связь называется прямой, а не обратной, разве нет?

[ZVA]

Можно подробней о законах?

Уважаемый Plain, как и положено гуру мыслит категориями энергия, источник тока, источник напряжения, ОС, без привязки к конкретной схемотехнике. И он прав. Но что ему очевидно, другим то нет.
D!m@, теоретически, ( если с оговорками та и практически) ШИМ модуляция может быть 0...100%.
Но:
1 Ключи не идеальны и имеют конечное время переключения, которое зависит от температуры, напряжения(тока) управления...
2. конкретно для мостовых(полумостовых) схем вводят мертвое время которое тоже выбирают с запасом.
3. та схема из журнала имела управление на IR2110 у которых длительность включения нижних ключей должна иметь определенную длительность
для заряда бустепной емкости.

Если пытаться формировать импульс выходного напряжения длительностью меньше скажем 1uS кроме динамических потерь мы ничего не получим,

Вот и выходит что скважность снизу и сверху ограничивают. Насколько? Каждый автор решает сам.

При снижении частоты, при тех же самых ключах, диапазон изменения скважности увеличивается. например при частоте несущей 50кГц скважность 10...90%,
то снизив частоту до 10 кГц скважность можно будет задавать 2...98%.

Вообще-то, такая связь называется прямой, а не обратной, разве нет?

Нет, в данном случае (усилитель класса D) именно ОС (но на всякий случай ставлю - ИМХО.
Нет под рукой учебника по тау с картинками ).

[D!m@]

1 да
2 мертвое время есть.
3 бустепна емкость взята с большим запасом.

Но проблема не в этом.
Дросель я взал с запасом на 5,5А , на холостую чистая синусоида, даю нагрузку примерно 1А появвляются искажение, в некоторых частях синуса, дросель начинает "Рычать". Вроде как дросель входит в резонанс с чемто, искажение примерно дополнительная синусоида в 1кГц амплитудой 40В. Что Может быть?

Сообщение отредактировал Herz - Mar 30 2015, 16:30

Причина редактирования: Избыточное цитирование

[Oxygen Power]

Я дал формулу, благодаря которой вы сможете проверить при каком токе через катушку будет насыщаться магнитопровод, отсюда рычание и появление пульсаций формы.

[D!m@]

Я дал формулу, благодаря которой вы сможете проверить при каком токе через катушку будет насыщаться магнитопровод, отсюда рычание и появление пульсаций формы.

Помогите посчитать, ато я уже запарился дроселя менять.
Выход 600ВА мост на 50 кГц.
Есть сердечник ETD39, ETD44 и E65/32/27 Epcos N87.

[Oxygen Power]

Первый вариант:
Используйте сердечник E65/32/27 Epcos N87, зазор по керну 4 мм, две обмотки по 50 витков. Пиковый ток 8А при индукции насыщения 0,25 Тл.
Суммарная индуктивность 2,5 мГн

Второй вариант:
Используйте два одинаковых 2-х обмоточных дросселя на ETD44 сердечник N87, зазор по керну 1,5 мм, две обмотки по 25 витков. Дроссели обмотками соединены последовательно.
Внимательно с фазировкой обмоток. Пиковый ток 6А при индукции насыщения 0,25 Тл.
Суммарная индуктивность около 1 мГн.

[Ydaloj]

Ответьте тогда на несколько вопросов.
О коэф. гармоник говорить не будем. Ее легко можно поднять до заявленного уровня увеличением весовых коэф. в таблице.
Только для питания нагрузки это надо?
Усилитель класса D, о котором вы говорите, работает при 100В, 350В или более постоянного напряжения и держит КЗ и перегрузку в нагрузке?
Этот усилитель сам генерит синусоиду или ему потребуется дополнительный генератор?
Какая тогда получится повторяемость выходных параметров?
Может работать в разумных пределах на емкостную нагрузку?
Вы сможете синхронизировать работу 2-х и более преобразователей на основе усилителя класса D?

Немного не понимаю, к чему вы клоните. Ответы на ваши вопросы очевидны, в чём подвох?
Вы не согласны с тем, что инвертор 50Гц и усилитель НЧ класса D - родственны?
По поводу последнего - камень в огород моей компетенции? я не претендую на истину в последней инстанции, не гну пальцы, но поиском пользоваться умею: синхронизация двух усилителей класса D и даже соединение их в мост http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-1198.pdf
Я считаю, из всего можно вить верёвки. У некоторых это получается даже с женщинами.

Кстати, топикстартеру: в приведённом апноуте формулы расчёта фильтра присутствуют.

[wim]

инвертор 50Гц и усилитель НЧ класса D - родственны?

На выходах у обоих переменное напряжение - факт. Вот только зачем этот огород с ОС? У нас в сети +/-10 % в лучшем случае и синус, похожий на трапецию - и ничего, всех устраивает. А как только речь заходит об инверторах, так непременно нужен красивый синус и непременно стабилизированный.

[Oxygen Power]

Ydaloj, у меня нет необходимости задавать вопросы с подвохом. Считаю, что можно и штангенциркулем забивать гвозди, только он для этого не предназначен...
Поэтому у каждого класса устройств своя область применения.

Сообщение отредактировал Oxygen Power - Mar 31 2015, 02:46

[D!m@]

Первый вариант:
Используйте сердечник E65/32/27 Epcos N87, зазор по керну 4 мм, две обмотки по 50 витков. Пиковый ток 8А при индукции насыщения 0,25 Тл.
Суммарная индуктивность 2,5 мГн

Второй вариант:
Используйте два одинаковых 2-х обмоточных дросселя на ETD44 сердечник N87, зазор по керну 1,5 мм, две обмотки по 25 витков. Дроссели обмотками соединены последовательно.
Внимательно с фазировкой обмоток. Пиковый ток 6А при индукции насыщения 0,25 Тл.
Суммарная индуктивность около 1 мГн.

Хочу уточнить. Керн центр ферита? Если зазор по центру надо 4мм то я ставлю прокладки по краям в 2мм? верно?

[Ydaloj]

А как только речь заходит об инверторах, так непременно нужен красивый синус и непременно стабилизированный. biggrin.gif

Да, долбаный перфекционизм. Стремление доделать, вылизать, закончить. Стремление сделать лучше, чем у других.

Да, прокладки по 2мм по краям вместо зазора 4мм в центральном керне.
Только прокладки будут жутко фонить, имейте ввиду, т.к. всё падение напряжённости поля приходится на зазор.

[Oxygen Power]

Хочу уточнить. Керн центр ферита? Если зазор по центру надо 4мм то я ставлю прокладки по краям в 2мм? верно?

Да, керн это центр феррита. Лучше зазор делать по керну. Чтобы зазор не "фонил" потребуется внешний экран, чего нельзя сделать при зазорах на краях.
И еще, когда будете мотать катушку, постарайтесь отодвинуть провода от зазора. Это позволит значительно снизить нагрев обмоток.

Сообщение отредактировал Oxygen Power - Mar 31 2015, 07:10

[Александр Козлов]

Можно еще намотать две катушки на боковых кернах Ш-образного сердечника. Потери будут побольше, зато окно используем два раза!

[D!m@]

Обнаружил причину пульсаций.
Проблема в драйверах ir2101. Почемуто промускают иногда импульсы, только верхние плечи. На управление приходит нормальный ШИМ а на транзистор некоторые импульсы не доходят. На холостых все нормально, что может Быть?

[Herz]

А с зарядом бустрепной ёмкости всё в порядке?

[D!m@]

А с зарядом бустрепной ёмкости всё в порядке?

C зарядом бустрепной ёмкости всё в порядке.

Есть немного наводка на сигнал управление но она не долгая 250нс, а импульс на затворе пропадает полностью до времени отключения. Думаю драйвер должен просто повторить наводку и все но он отключается полностью до след импульса, причем в момент фронтов сигнала он на несколько нс дает импульс.