Frekvencijski pretvarac na gradski napon

High voltage sekcija. Sve vezano za tehniku visokog napona.

Moderators: pedja089, stojke369, [eDo], trax

mdj300B
Napredujem
Napredujem
Posts: 126
Joined: 22-01-2005, 22:50
Location: BIH

Post by mdj300B »

Evo konačno sam uspio sve sastaviti i isprobati ali nije sve baš tako kako sam očekivao. Što se tiče H-bridge-a i drivera IR2110 sve funkcionira kako treba. Jedino problem imam kod nestabilnosti UC3526 jer mi pri duty cycle manjem od 10% radi brljotine, zna prekinuti koji red pulseva.. Stvarno ne znam u čemu je problem, sigurno s stabilnijom shemom bi sve štimalo do 0% duty cycle.
Probao sam na ventilator ( znate svi onaj samostojeći, sam se okreće lijevo desno) mislim da ima negdje 60tak watti radi super sve do 10% duty cycle kad počne štekati UC3526, zatim na žarulju od 200W radi isto ok. Ima jedna zanimljivost, ispod 18Hz primjeti se kako žarulja treperi. Napajanje mi je bilo od starog ATX-a tj. spojio sam H-bridge direktno na elektrolite od 400V. Nisam isprobavao na veću snagu od 200W zbog osigurača na ATX-u (3,15A) a i zbog problema s PWM-om.
Firkragg moram ti reći da sam kupio light dimmer (potenciometar prekidač za svjetlo) i normalno sa žaruljom radi ok ali s ovim ventilatorom ne radi dobro pri maloj snazi ali to je i za očekivati, kako brzina opada pri smanjenju napona sve se više povećava slip (klizanje) tj. razlika između okretnog magnetskog polja i brzine rotora pa motor stane. Zaboravih reći da sam UC3526 vezao preko optokoplera. Nacrtat ću poslije cjelu shemu ako bude trebalo.
Pozdrav

http://img71.imageshack.us/img71/9172/sg3526cc4.png
Firkragg

Post by Firkragg »

Obican dimmer ne valja za regulaciju asinh. motora, u ST-ovom application noteu koji sam stavio imas original sklop za namjenu. Mozda je i onaj s pulse train sinkronizacijom jos bolji (nemam motor pri ruci ali sam probao s transformatorima, do 300W full load radi super (to je onaj sklop za var aparat).


Razmisljao sam o ovom 'staccato' kontroleru i mislim da bi bilo izvedivo, s par monostabila i jednim sinkronizacijskim sklopom (bistabil i mali timer).
Namjena je za kolektorske ali moglo bi (mozda) raditi i s asinhronima donekle.


Nemam pojma zasto ovaj 3526 trokira. Probaj mijenjat otpornik na pinu 11 za diirektnu promjenu deadtime-a.

Treba prekopat datasheet i vidjet da koja komponenta ne postaje izvan spec-a pri duty cycleu majnem od 10. U datasheetu je navedeno 3% kao minimalni ciklus.
Ostalo mi sve izgleda OK...
mdj300B
Napredujem
Napredujem
Posts: 126
Joined: 22-01-2005, 22:50
Location: BIH

Post by mdj300B »

Ok probat ću sutra to za deadtime otpornikom jer danas nisam stigao ništa radit na pretvaraču a ima još jedna negativnost koju doprinosi taj RD otpornik a to je da se pri promjeni frekvencije recimo od 10 prema 50Hz pojavljuje maksimum pri duty cycle frekvenciji od 20 Hz, tj. raste od 10 do 20Hz tj. od 180V do 260V RMS i od 20 do 50Hz tj. od 260Vdo195V što nikako nebi trebalo da se događa. Trebalo bi sve bit linearno s zadanim otpornikom RD, tj. ako je 220V pri 10Hz trebalo bi biti tako i pri 50Hz što sve sumljam da je do tog RD optornika, najprije ću taj pin spojit sa zemljom a dead time ću podesit s predotpornicima u duty cycle sektoru s potenciometrom, kako već i jesam ali sada samo većim. Jer tamo piše da je min duty cycle kod 0,4V a najveći s 3,6V tako da ako želim iskoristiti maksimalno skalu lin potenciometra s kojim podešavam taj isti duty cycle moram ih staviti ( napon je 5V s ref pina).

Ali primjetio sam jednu veoma važnu stvar na koju nisam baš obraćao pažnju.
Radi se o tome da sam smetnje pokušao prvo riješiti s optokaplerima tj. odvajajući kompletno cjeli dio s sg3526 od drivera i h-bridge-a, misleći da je to glavni uzrok jer sam naime i prije optokoplera imao smetnje i na većim razinama duty cycle-a. Uglavnom pomoglo je dosta ali ne do kraja. I ono najvažnije, sklop ne trokira kad isljučim ATX i posebno napajanje drivera, što mi je nevjerovatno, za ne povjerovat. Kao da ATX i h-bridge zajedno s driverima proizvodi RF smetnje koje preko etera smetaju sklopu. Jednostavno nema druge jer je sve odvojeno, posebno napajanje za h-bridge pa za drivere i opet posebno za sg3526 i uključujući optokapler. Znači sg3526 radi Ok ali sam!!

Nažalost nemam osciloskop da si olakšam proučavanje al nekako se snalazim.
Imam pitanje u vezi ovog primjera za RMS, jel to tako treba bit? To bi onda značilo da je duty cycle 35%.
http://img62.imageshack.us/img62/669/trueermstq1.jpg
I još jedno pitanje budući da nemam True digitalni RMS pa očitavam na analognom s kazaljkom, koliko je to točno jer obični digitalni pokazuje skroz pogrešno kad mjenjam duty cycle.

Evo ja sam našao da je moguće od 0 do 49% duty cycle za sg3526
http://img217.imageshack.us/img217/4371 ... 526dz2.jpg
već znaš na što sumljam, ključni problem mogao bi biti u error amplifier-u pin 1,2,3( u stvari dobar dio sheme je iz ovog pdf-a ( strana 4) http://www.engr.uky.edu/~radun/EE603/Sp ... 0uc1526%22
a ako pogledaš ovaj block diagram http://img212.imageshack.us/img212/1443 ... ramnk7.jpg
vidjet ćeš da je pin 3comp izvučen vani i da preko njega mogu dovesti varijabilni napon i kontrolirati duty cycle , stim da uzemnim 1 i 2 pin, jer mislim da bi ovako bilo stabilnije, što misliš?
Firkragg

Post by Firkragg »

Sta se tice RMS-a za 220VAC RMS iz 320VDC duty cycle ti ide nekih 71%! (reciprocno od korijena iz 2 * 100%!)

To na slici je OK.


Jos nesto, za bilo koji oscilator ili nesot tog tipa se podrazumijeva da stavis veliki tantalum preko napajanja (bez obzira na frekvenciju) fizicki sto je moguce blize IC-u, mozes dodati i jedan mali keramicki od 100nF.

Ako je induktivitet izmedju IC-a i napaajanja velik napajajne mu se doima kao strujni izvor i to mu katkad moze smetati.

Za gate drivere isto, jer trebaju 'spremnik' energije da bi pogurali dovojlnu peak struju u kratkom vremenu (inace bi ih induktivitet napajanja jako kocio) i onda ulaze u rezonanciju koja moze biti pogubna za mosfete cak i na niskim frekvencijama.

NAravno kako ti netreba veliki di/dt na gateu mozes staviti i veci otpornik na gate (100-tinjak ohma).
mdj300B
Napredujem
Napredujem
Posts: 126
Joined: 22-01-2005, 22:50
Location: BIH

Post by mdj300B »

Ok evo sada sam izvršio neke izmjene i u potpunosti utvdio u čemu je problem (barem tako mislim) i skoro ga do kraja riješio.
Prvo sam skratio žice koje idu prema potenciometrima P1 i P2 jer su prije bile sve po 15cm sada su 5cm, zatim sam maknuo RD otpornik od 100ohma i to mjesto tj. pin 11 ground-ovao i stavio još koji tantal na "strateška mjesta". Nisam htio dirat ništa oko error amplifiera i na kraju otkrio ovo: Kada sam sada poslije ovih promjena počeo spuštati duty cycle s P1 i spustio ga na najnižu još stabilnu vrijednost slučajno sam dotakao prstima kontakte od P1 i treperenje (nestabilnost) se pojavilo opet tj. kad diram bilo koji od kontakata P1. Vjerovatno bi jedan 100nF prikovčan na pin 1 pa na ground riješio problem ili još nešto s pinom 2 i 3, neznam još dok ne probam.

Što se tiče snage testirao sam ga danas na infragrijalici od 1kw ( e da, na ATX je osigurač od 8A a ne 3,15A kako sam mislio, i diode od 3A 1N5407) i radi do 225V RMS bez problema ali se H-bridge( bez hladila :)) dobro zagrijao a i diode na ATX-u, tako da ga nisam držao duže od 30sekundi. Znači da napomenem potenciometre P1 i P2 nisam stavio na pločici već povezao sa žicama do 20tak cm jer mi je tako isprva bilo lakše al biće da ću to pod hitno morat mjenjat.
Last edited by mdj300B on 26-08-2006, 22:41, edited 1 time in total.
mdj300B
Napredujem
Napredujem
Posts: 126
Joined: 22-01-2005, 22:50
Location: BIH

Post by mdj300B »

Ah...:( :cry: moralo se i to desit uspio sam pregoret jedan od IR2110. Kvar je u high side out jednostavno charge pump nema dovoljno snage da upali gornji tranzistor tj. napon nije dovoljno visok da do kraja upali gornji tranzistor u H-bridge. Sve ostalo je OK!

Razmišljao sam da stavim i prije između gate i sorce-a zener diodu od 15v.
Pitanje: Kako da ubuduće spriječim kvar na IR2110??

P.S uspio sam u potpunosti riješiti onaj problem od prije jednostavno sam stavio dva konda od 100nF jedan na pin 1 prema zemlji i isto tako s pin 3, smetnje su se izgubile :wink:
Firkragg

Post by Firkragg »

Jel ti imaju gate driveri schottky diode na izlazu 'naopako' prema Vcc i -?

Koliki si stavio gate otpornik, za 50Hz mozes slobodno i veliki pa i do stotinjak ohma da te ne zeza ringanje i miller plateau, a moguce je i da preopterecujec IC prevelikim peak currentom..
P.S uspio sam u potpunosti riješiti onaj problem od prije jednostavno sam stavio dva konda od 100nF jedan na pin 1 prema zemlji i isto tako s pin 3, smetnje su se izgubile Wink
U tom i je bila ponata, jos bolji su sto veci tantalumi (22..47uF, sto nadjes) jer imaju puno manji ESL i ESR od elektrolita!
mdj300B
Napredujem
Napredujem
Posts: 126
Joined: 22-01-2005, 22:50
Location: BIH

Post by mdj300B »

Evo ovako sam bio zamislio i znam da nije dobro, druga polovica sheme je zrcalna.
Ne nikakvu diodu nisam stavljao, nisam razumio gdje da je stavim?
Ma znam da je IR2110 po mogućnostima i previše (out 2A) pa sam samim tim na njega najmanje mislio po pitanju zaštite. Mislim da bi bilo dobro zbog induktivnog opterećenja da vrijeme porasta i padanja signala na mosfetima ( turn on i turn off) bude što veće negdje do 100uSec što je samo 1% od duty cycle a mislim da bi pomoglo.

Ja sam mislio stavit zener diode između gate-a i source-a?

Moram ti reć da sam napravio jednu grešku kada se ovo desilo.
Naime htio sam poslije prijašnjeg nereaktivnog trošila od 1KW preći na pravi monofazi indukcioni motor koji na sebi ima (konkretno za ovaj slučaj) stalno prikovčani kond od 6uF povezan s pomoćnim namotajem, snaga mu je 220Watta. Plan je bio prvo da ga prikovčam na mrežu da se zaleti zatim iskovčam onaj kond od 6uF i tada prekovčam na pretvarač da ga isprobam. E ja sam pogriješio i zaboravio iskopčat kond. tako da je kond. pri kvadratičnom signalu.... znaš već što se događa, visoki naponski špicevi pa zato mislim da bi trebao zaštiti IR2110 na mjestima gdje god se može pojaviti prevelika vrijednost. Što misliš?
Još mislim stavit RC snabbere preko svakog tranzistora između D i S, trebao sam i prije.
[img=http://img235.imageshack.us/img235/9764/hbridgeinverternewhs4.th.jpg]
Last edited by mdj300B on 28-08-2006, 17:27, edited 5 times in total.
Firkragg

Post by Firkragg »

Schottky diode stavis za svaki driver od njegovog izlaza prema - i + (u slucaju charge pumpa prema njenom plusu) tako da kratko spojis sve napone vis od napona napajanja. Mozes dodati i zener ili TVS između GS (iako je ovo prvo pouzdanije)

Nisam skuzio jesi li stavio otpornike izmedju gatea i drivera??

Bilo bi dobro ako imas neku shemu trenutnog stanja sklopa..

200ns delay ti netreba za 50Hz rad, i samo si radis probleme: kad se mosfet tako naglo otvori, visok Q faktor (pogotovo ako si ostavljao dugacke, neufrkane zice izmedju drivera i mosfeta) izazove rezonanciju s kapacitetom gatea (2112 driver ne vuce napon gatea ispod nule i moze doci do pogubnog shoot-trougha)

Otpornici smanjuju Q faktor i rasterecuju drivere, za 50Hz mozes komotno ici na par desetaka ohma!

Isto, pri brzom zatvarajnu mosfeta DS napon naglo raste na 300V, i miller plateau (kapacitet izmedju gatea i draina) prenosi dio tog napona na gate, opire se nastojanju drivera da zatvori mosfet, i moze izazvati shoot trough i podici napon gatea iznad napona napajanja drivera.

Vecina gate drivera to nimalo nevoli i mogu otici u latchup (izlazni stupanj ode u shoot trough i tako stoji, kratko spajajuci napajanje) nakon cega ubrzo umru.

Schottky diode sprijecavaju da se ovaj napon digne vise od 300tinjak mV iznad napona napajanja i driveru se nemoze nista dogoditi.

Sta se tice motora s kondenzatorom, mislim da bi to samo po sebi trebalo biti OK jer je taj load u biti induktivan, induktivitet samog namota motora bi trebao cuvati inrush struju niskom.

Jedino cisit kapacitivni load nece radit s tim pretvaracem, trebao bi ti LC filter na izlazu.


PS. znas li mozda ima li igdje u hrvatskoj onih ''obicnih''gate drivera, barem ICL7667 (u chipoteci stoji x i nigdje drugdje nema) a jako bi dobro bilo 4421/22ce ili legendarne UCC373xx..
mdj300B
Napredujem
Napredujem
Posts: 126
Joined: 22-01-2005, 22:50
Location: BIH

Post by mdj300B »

Je u pravu si za dugačke žice od drivera do mosfeta 20cm kako sad je stvarno previše. :oops:
Ono gore je shema trenutnog stanja sklopa tj. pri kvaru.

Gate otpornik na shemi je 47ohma!

Mislio sam na puno veće vrijednosti delay od 200nS.
S kojim vrijednostima gate otpornika i ostalih elemenata bi postigao neku optimalnu vrijednost delay za moj projekt, ja sam mislio ić na čak 1% duty cycle il tako nešto, što bi bilo preko 100 uS. Zato sam da bi postigao što veći delay stavio onaj 10nF kond. između GS.
Hoćel valjat ova slika i što bi trebalo promjenit. Mislim da radi ovako: kad se driver upali struja prolazi kroz diodu 1N4007 zatim kroz gate otpornik i polako puni 10NF kond. (slow turn on).
Pri gašenje driver ne može sad isprazniti gate charge i 10NF cond. zbog 1N4007 pa se sve polaaako prazni preko 4K7 otprornika ( mislim da je tu turn off još sporiji od turn on-a). Jel valja to čemu?
Jesam li dobro stavio shottky i jesu li ove dobre?

Nažalost ne mogu ti puno reći o dostupnosti tih drivera što si naveo jer jedina prodajna mjesta koja posjećujem su Chipoteka i Electonic Center a gledao sam sad za EC, nemaju niti jedan od ovih drivera na cjeniku.
Pozdrav i hvala ti na odgovorima :)

Image
Firkragg

Post by Firkragg »

Taj kondenzator od 10nF uz gate makni.

Moguce je i da je taj kond preopteretio driver s obzirom da je par puta veci od gate kapaciteta samog mosfeta.

Ne stavljaj nista osim schottky dioda i otpornika (47ohma je OK).

Nasvrljao sam na blok diagramu da se ne zabunim, diode idu prema Vcc i masi high i low drivera ''naopako'', tako da provedu sve napone vise od Vcc ili manje od 0V (uz 300 milivolta zaostatak, s obicnim diodama bi bilo 700 i zato idu schottky)

PS. i mene imageshack zaj**.
Stavljaj na forum slike.


Eventualno moze i zener preko GS.

Uz 47ohma gate otpornik duljina zica nije neki problem, dovoljno ih je ufrkati zajedno da im se ponisti induktivitet.

S koaksijalnim kabelom mozes povezati driver i mosfete na par metara bez problema.

http://www.elektronika.ba/forum/uploadz ... driver.JPG
Last edited by Firkragg on 28-08-2006, 20:10, edited 2 times in total.
mdj300B
Napredujem
Napredujem
Posts: 126
Joined: 22-01-2005, 22:50
Location: BIH

Post by mdj300B »

Hej sory prošla shema je netočna
Evo sad mislim da je ok, valjda sam te shottky stavio ok!!??
I oćel valjat ova lijevo zener preko bootstrap konda?

Image
Last edited by mdj300B on 28-08-2006, 21:56, edited 2 times in total.
Firkragg

Post by Firkragg »

Ma mene isto zeza. One diode preko mosfeta ti i netrebaju, mozes koristiti komotno njihove body diode.

Preko motora ti netrebaju varistori i zenerice, je diode u mosfetima ispravljaju sve vise od napona napajanja natrag u kond..
mdj300B
Napredujem
Napredujem
Posts: 126
Joined: 22-01-2005, 22:50
Location: BIH

Post by mdj300B »

Misliš na BYV29?
A što se tiče zenerica i 250V varistor to jer se bojim naponskih špiceva :shock: pa sam ih stavio za svaki slučaj.
Last edited by mdj300B on 28-08-2006, 20:16, edited 1 time in total.
Firkragg

Post by Firkragg »

Da, te diode su bacanje resursa za 50Hz. :)

I stavi veliki tantalum preko napajanja oba drivera da se bolje osijecaju.
mdj300B
Napredujem
Napredujem
Posts: 126
Joined: 22-01-2005, 22:50
Location: BIH

Post by mdj300B »

Firkragg wrote:Da, te diode su bacanje resursa za 50Hz. :)
ko i ir2110 znam, znam što ću ali bi sve moglo lijepo poslužit kad budem prešao ( a vjerovatno ću) na sinewave PWM
Hvala na shemi tek sam je sad primjetio
Firkragg

Post by Firkragg »

ko i ir2110 znam, znam što ću ali bi sve moglo lijepo poslužit kad budem prešao ( a vjerovatno ću) na sinewave PWM

Vajnske diode se dodaju ako se ide u par stotina kHz i hard switching, i pri tome se stavlja schottky dioda u seriju s mosfetom da se disablira ova unutarnja!


Ako ides na sinewave PWM onaj tip sto je radio sinkronizirani mains inverter ima kod za PIC, ako ti zatreba..

PIC se upravlja vanjskim naponom..

Gore sam uploadao shemu za schotkije.
Sta se tice ovog drivera sad je OK i trebalo bi normalno radit..
mdj300B
Napredujem
Napredujem
Posts: 126
Joined: 22-01-2005, 22:50
Location: BIH

Post by mdj300B »

Firkragg wrote:Ako ides na sinewave PWM onaj tip sto je radio sinkronizirani mains inverter ima kod za PIC, ako ti zatreba..
Gledao sam PDF od connera i stvarno izgleda dobro a tamo ima i ASM kod od 16F84, tako da nema hex, pa mislim preko MPLAB-a da ga dobijem.
Dosta mi je zeznuto što je program namjenjen samo za grid connection tj. stabilna frek. od 50Hz plus minus malo gore dolje, tako da za pretvarač treba bit programer.

Veća sam ja mislio na ovaj projekt od microchipa s 16F72 za monofazni motor s mogućnošću od 5do 60Hz što mi je dovoljno (komercijalni pretvarači idu do 400Hz!
Ako nisi već pogledao PDF preporučujem: http://ww1.microchip.com/downloads/en/A ... 00967A.pdf
.......i što misliš, ima i HEX code?

Već ovi iz Electronic Centra su mi obećali da će mi naručit 2 kom. 16F72 i čekam ih već mjesec i pol i ništa.
Kako da dođem do njih, preko e-bay, a trebali bi moć naručit to jer mislim da nije ništa posebno ili možda jest tako nedostupan???
Uglavnom ovo što pravim mi je prvi H-bridge koji sam napravio tako da moram još dosta učit 8)
Firkragg

Post by Firkragg »

Mozes i po AN-u, iako ti je mozda malo kompleksnije!

Zasad je ovo dobro, da mene pitas ja bi stavio obicni pulse train regulator s trijakom.. :)
mdj300B
Napredujem
Napredujem
Posts: 126
Joined: 22-01-2005, 22:50
Location: BIH

Post by mdj300B »

Hej moram ti reć da nismo bili u pravu što se tiče duty cycle kod 220VRMS-a
:shock:
Točno je da kod 50% duty cycle (znači po 25% po poluperiodi) iznosi 220V RMS naravno od 311Vnog napona!!

Image
Post Reply