Im Thread über die chinesischen GMI/GDI Wechselrichter
(Beitrag "$40 GDI inverter, neuerdings qualitätsprobleme?") wurde festgestellt, dass
diese von der Effizienz nicht ganz so berauschend sind (um es mal nett
auszudrücken).
Je länger ich darüber nachdenke desto mehr werde ich davon überzeugt,
dass diese einfachen China-Inverter im Bezug auf die Effizienz extrem
schlecht sind, völlig egal ob es nun das 40$ Modell ist oder die 150$
Modelle. Besser wäre da wohl ein Eigenbau, und so kompliziert scheint
eine trafolose Version basierend auf einen interleaved boost converter
und dann einer H-Brücke um das ganze auf's Stromnetz aufzumodulieren
nicht zu sein.
Dank der Configurable Custom Logic in den neuen Atmegas könnte die
Polarität der H-Brücke direkt in Hardware basierend auf der aktuell
gemessene Halbwelle, also ob positiv oder negativ, (zwei simple
Optokoppler reicht dafür wohl aus) realisieren sodass man dann nur einen
Interrupt programmieren muss der regelmäßig den richtigen PWM-Wert aus
einer Lookup-Tabelle entnimmt und diesen dann auf den Ausgang schreibt.
Die Lookup-Tabelle könnte man doppelt realisieren, einmal als aktive
Tabelle und einmal als Standby-Tabelle sodass man die Einspeisung
reduzieren kann und dann aus der Vorlage eine neue Tabelle errechnet
wird, diese befüllt wird und erst danach diese aktiviert wird. Das
Event-System sollte sich dafür eignen einen Timer zurückzusetzen sobald
ein Nulldurchgang erkannt wird. Wenn man alles richtig macht hat man im
Prinzip nur eine Interrupt-Routine die den aktuellen Timerwert ausliest
und diesen dann als Offset aus der Lookup-Tabelle nimmt. Das ist
natürlich maximal performant. Falls man dann noch die CCL dafür benutzt
die PWM-Ausgabe zu deaktivieren falls man einen Pin setzt kann man so
bei zu lange ausbleibenden Nulldurchgängen die PWM-Ausgabe komplett
deaktivieren und darauf warten, dass sich das Netz wieder normalisiert
hat, und das alles ohne die ISR komplizierter zu machen. An diesem Pin
kann man dann noch ne rote LED anschließen um den Fehler zu
signalisieren. Das Hauptprogramm kann man dann im Prinzip beliebig
kompliziert machen weil alles wichtige in den Interrupts passiert, nur
deaktivieren darf man die natürlich nie.
Diese Idee hat dort im Thread natürlich gleich etwas Kritik
hervorgebracht und genau das war beabsichtigt, wie man vielleicht
herauslesen kann ist meine Stärke eher Software, Hardware kann ich zwar
verstehen und mit Dingen die ich Erfahrung habe kann ich auch eigene
Schaltungen entwerfen (Buck-Converter, Bus-Systeme usw., jedoch gehören
Boost-Converter bisher nicht zu Dingen mit denen ich praktische
Erfahrungen sammeln durfte, genauso wenig wie H-Brücken zur
Netzeinspeisung. Das theoretische Konzept ist mir bekannt: Ein
Boost-Converter erzeugt eine Hohe Zwischenspannung die mit einem
Kondensator gepuffert wird und dann über eine H-Brücke ins Netz
eingespeist wird. Wenn man diese H-Brücke mit PWM-Signalen ansteuert
kann man das ganze sinusförmig machen. Das mit der H-Brücke scheint also
verhältnismäßig einfach zu sein.
Wie aber kann man auf 12-50V (das ist jetzt einfach mal ein Bereich der
aus der Luft gegriffen ist, die 12V sind vielleicht etwas zu niedrig)
die ca. 350V für den Zwischenkreis erzeugen? Mein erster Gedanke brachte
die folgende Kritik ein:
Alt G. schrieb:> Anja G. schrieb:>> trafolose Version basierend auf einen interleaved boost converter>> Dir ist bewusst dass du spannung/strom von 30V bis 340V mit 100hz> modulieren musst? Schon alleine das scheint mir eine heftige aufgabe.>> Anstatt einem trafo brauchst du dann eine spule die heiss wird?> Der "boost fet" muss dann bei gleichem strom viel mehr spannung> abkönnen?>> Sehen den sinn da nicht so.
Ich verstehe noch nicht so ganz warum ich die mit 100Hz modulieren muss.
Mein Verständnis war bisher, dass der Boost Converter mit jeder
beliebigen Frequenz arbeiten kann/darf. Die Spannungsfestigkeit des FETs
kann man soweit ich das verstanden habe mit hintereinander geschalteten
Spulen reduzieren. Diese Schaltung hier hat zum Beispiel eine Effizienz
von ca. 95%
https://onlinelibrary.wiley.com/cms/asset/b8836dac-32ef-46b6-ad67-28f952f7738e/etep12622-toc-0001-m.jpg
und nutzt mehrere Kilohertz.
Bei einer Eingangsspannung von 18V kommen dort 350V heraus, das ganze
wäre also ausreichend. Die verwendeten Dioden sind für ca. 50% der
Verluste verantwortlich, das sind DSS16-01A als D1,D2,D3,D4,D6. Das
scheinen Si-Dioden zu sein und keine SiC-Dioden. Baut man dort
SiC-Dioden ein sollte man die Verluste noch einmal deutlich verkleinern
können, laut einigen anderen Papers sind bei der Verwendung von
SiC-Dioden in DC-DC-Boost-Konvertern ca. 2 Prozentpunkte Verbesserung zu
erwarten. Dann wäre die Effizienz der Schaltung herausragend und man
würde damit wohl tatsächlich mit den Verlusten der H-Brücke wieder bei
den ca. 95% Effizienz von teureren kommerziellen Wechselrichtern
angekommen sein. Die FETs kann man bestimmt auch noch etwas optimieren
um das ganze noch etwas in die Höhe zu treiben. Da diese Schaltung
allerdings nur für 150W ausgelegt ist stelle ich mir die Frage was man
nun Ändern muss wenn man die Leistung verdoppeln oder verdreifachen
möchte. Ich vermute die Induktivitäten müssen größer werden? Oder kann
ich, wenn ich eine höhere Eingangsspannung hereingebe, eine höhere
Leistung am Ausgang entnehmen bzw. die Ausgangsspannung durch die
Entnahme höherer Leistung "runterziehen"? Wenn ein 400-500W PV-Modul was
normalerweise ca. 50V liefert nur noch 18V liefert so kann man da
vermutlich generell nicht mehr als 150W entnehmen (das wären ca. 10A,
die liefert das Modul sonst nur bei voller Leistung) bzw. der optimale
Betriebspunkt liegt irgendwo deutlich höher sodass man den Strom
verringern möchte damit die Spannung ansteigt.
Anja G. schrieb:> Ich verstehe noch nicht so ganz warum ich die mit 100Hz modulieren muss.
Weil die H-brücken FET kein pwm machen sondern stur eine 50hz halbwelle
voll durchschalten.
Gründe könnten sein:
- 100khz PWM mit 340V ist nicht so einfach.
- Man braucht einen riesen pufferelko um 300W für 100hz abzufedern
Wissen tu ich das nicht, aber vermuten.
Anja G. schrieb:> Wie aber kann man auf 12-50V (das ist jetzt einfach mal ein Bereich der> aus der Luft gegriffen ist, die 12V sind vielleicht etwas zu niedrig)> die ca. 350V für den Zwischenkreis erzeugen?
Ich bin gerade an einem ähnlichen Projekt und habe diesen Step-up als
Gegentakt-Flusswandler realisiert. Das klappt, ich habe für Primär-
(Zwischenkreis) und Sekundär (Modulation H-Brücke) nur einzelne Tests
gemacht, die bisher "halt funktionieren". Das muss noch zusammen geführt
werden.
Alt G. schrieb:> Weil die H-brücken FET kein pwm machen sondern stur eine 50hz halbwelle> voll durchschalten.
Das ist mir neu. M.E. modulieren sie die 340V DC mit einer PWM und
bilden daraus über die Duty Cycle einen Sinus, der sich durch
Stromglättung an Induktivitäten ergibt. Letztere entweder in der Last
(Motoren) oder in der Ausgangsstufe des Wandlers.
Es gibt eine Variante, den Trapezwandler, der schaltet tatsächlich nur
einmal pro Halbwelle, aber das ist auch nur ein Sonderfall der PWM.
Anja G. schrieb:> Diese Schaltung hier
ist für DC.
Die einfache Umschalterei auf der AC-Seite ist OK. Die tut nicht viel.
Das ist deswegen elektrisch unsicher, weil auf Teufel komm raus viel zu
klein gebaut wird. Die Abstände sind zu klein.
Ich denke, das Effizienzroblem ist Ansteuerung des Übertragers und der
zu kleine Übertrager selbst. Die Methode ist fixed frequency
Gegentakt-Flusswandler, die 100Hz-Stromkurve wird dem vom vom uC
draufmoduliert.
Anja G. schrieb:> so kompliziert scheint> eine trafolose Version basierend auf einen interleaved boost converter> und dann einer H-Brücke um das ganze auf's Stromnetz aufzumodulieren> nicht zu sein.
Nein, das Grundprinzip ist relativ simpel.
Wichtig ist nur das der Projektstarter sowas noch nie gemacht hat.
Dann kann man nämlich die 100 Dinge garnicht sehen an denen man sich
später die Zähne ausbeißt.
Beitrag "Re: $40 GDI inverter, neuerdings qualitätsprobleme?"
Ja, Dein Wissenstand ist erkennbar.
Nein, Du liegts ziemlich falsch.
Fang mal ganz klein an, mit Schutzkleinspannung und 20W und lerne da
Effizienz zu optimieren.
Mit einem WR beißt Du erheblich mehr vom Kuchen ab als Du schlucken
kannst.
Alt G. schrieb:> Gründe könnten sein:> - 100khz PWM mit 340V ist nicht so einfach.> - Man braucht einen riesen pufferelko um 300W für 100hz abzufedern>> Wissen tu ich das nicht, aber vermuten.
Dann entblöße Dich nicht auf su unrühmliche Art und Weise sondern halte
Deine Finger still und schreibe einfach nicht so einen Unsinn.
Anja G. schrieb:> diese von der Effizienz nicht ganz so berauschend sind
Wenn die wirklich die angegeben 91% CEC Wirkungsgrad schaffen, dann Hut
ab!
BTDT!
Wenn du sowas machen willst, dann würde ich mir einen 12V 500W
Ringkerntrafo holen und auf der Niederspannung einspeisen. Das Ganze
könnte man quasi als gegentakt-flusswandler ausführen... also den
Zwischenkreis mit 2 Cs in Serie ausführen, die Mitte auf eine Leitung
vom Trafo legen und die 2. mit einer Halbbrücke füttern.
Du willst da übrigens eine Stromquelle bauen!
Die Regelung mit Zwischenkreissymmetrierung, Netzfehler Behandlung, ...
ist nicht wirklich trivial. Vor allem das Anti-Islanding ist wirklich
nicht ohne wenn es gut funktionieren soll.
Wenn du das sehr gut auslegst, dann wirst du so 75-85% Wirkungsgrad
rausbekommen.
Im Peak vielleicht etwas besser - CEC gewichtet aber sicher nicht.
73
Hans W. schrieb:> Wenn du sowas machen willst, dann würde ich mir einen 12V 500W> Ringkerntrafo holen und auf der Niederspannung einspeisen. Das Ganze> könnte man quasi als gegentakt-flusswandler ausführen... also den> Zwischenkreis mit 2 Cs in Serie ausführen, die Mitte auf eine Leitung> vom Trafo legen und die 2. mit einer Halbbrücke füttern.
Dann habe ich ja wieder die Verluste eines Trafos und habe wieder eine
Effizienz die dem China-Wechselrichter gleicht. Genau diesen Teil will
ich ja eigentlich nicht haben. Dafür ist das ganze elektrisch relativ
sicher, das ist mir auch klar und man kann dort auch gefahrlos messen
und herumprobieren weil da nur 12V AC anliegen und Fehlversuche beim
programmieren etc. können nicht so laut knallen.
Hans W. schrieb:> Vor allem das Anti-Islanding ist wirklich> nicht ohne wenn es gut funktionieren soll.
Im Prinzip muss ich dort doch nur 2 Dinge beachten: Ein zu früher
Nulldurchgang (bzw. wenn innerhalb einer Halbwelle plötzlich das Netz
ausfällt und mein Wechselrichter alleine versucht das ganze Netz zu
stemmen) und ein nie auftretender Nulldurchgang (wenn der Stecker vom
Wechselrichter gezogen wird und dadurch nie das Netz den Nulldurchgang
erzwingt). Mein Gedanke war also, nie selbst einen Nulldurchgang zu
verursachen bzw. die Spannung auf 0 abzusenken bis das Netz das für mich
tut. Dadurch das ich die Halbwellen mit Optokopplern erkennen möchte
darf ich diese am Ende nie bis unter den Punkt führen wo der Optokoppler
sie nicht mehr erkennt. Ist das Netz vorhanden so zieht es die Spannung
dann weiter runter und ich weiß, dass noch ein funktionierendes Netz da
ist. Bleibt der Optokoppler an so weiß ich, dass der Wechselrichter
offenbar ohne Last läuft bzw. der Stecker gezogen wurde, dann kann ich
ebenfalls abschalten. Wenn einmal abgeschaltet ist muss ich dann
natürlich warten bis für eine gewisse Zeit wieder normale Bedingungen
vorhanden sind, das Netz also wieder vorhanden und innerhalb gültiger
Parameter ist. Dann würde es beim nächsten Nulldurchgang wieder losgehen
mit der Einspeisung. So habe ich natürlich jeweils am Ende der Halbwelle
eine kleine Verzerrung, die sollte allerdings minimal und damit
tolerierbar sein.
Der oben verlinkte 2-Stufige Boost-Converter scheint mir die beste
Lösung zu sein um die Spannung möglichst verlustarm zu erhöhen: Bei 150W
eine tatsächliche gemessene Effizienz von ca. 95% ist schon ziemlich gut
in meinen Augen, und laut einem Diagramm in dem Paper steigt mit
zunehmender Leistung auch die Effizienz an sodass bei maximaler Leistung
die maximale Effizienz erreicht wird, wenn man also noch höher mit der
Leistung geht würde ich eine weitere Steigerung der Effizienz erwarten.
Ich bin mir aber immer noch nicht sicher, was passieren muss um die
Leistung weiter zu steigern bzw. ob eine höhere Eingangsspannung
ausreicht unter der Annahme, dass die Komponenten alle auch höhere
Ströme vertragen. Oder anders gefragt: Steigt bei einem solchen
Converter die Ausgangsleistung einfach an wenn man durch Erhöhung des
Ausgangsstroms die Ausgangsspannung versucht konstant zu halten und dann
die Eingangsspannung erhöht? Oder müssen da zwangsläufig Induktivitäten
mit einer höheren Induktivität verwendet werden?
Anja G. schrieb:> Bei 150W> eine tatsächliche gemessene Effizienz von ca. 95% ist schon ziemlich gut> in meinen Augen
Ist sie.
Das sollte aber mit SiC/GAN Transistoren und soft-switching auch in 1ner
Stufe gehen.
Mit super-junction... puh... Viel Strom bei "hoher" Spannung und dann
noch schnell ... das ist nicht so ganz deren Stärke.
Aber noch problematischer ist die Ausgangsseite.
Man könnte da so ein uralt Konzept mit 2x schnell und 2x langsam machen.
Also entweder L oder N an die positive Spannung ziehen und dann mit den
2 schnellen den andere Ast takten.
Damit kannst du dann zwar keine Blindleistung, dafür wirds
erschwinglicher.
Richtig effizient wird das aber nicht!
Da brauchst du min. 5 schnelle Schalter (H5 Topologie von SMA).
HERIC ist auch noch recht nett...
Eine Übersicht über einige Topologien wäre hier:
https://www.researchgate.net/publication/326709333_A_Review_on_Recent_Advances_and_Future_Trends_of_Transformerless_Inverter_Structures_for_Single-Phase_Grid-Connected_Photovoltaic_Systems
Das ist aber dann nicht mehr trivial anzusteuern!
Übrigens, wenn du die boost-stufe und die eigentlich inverter stufe
jeweils mit 95% Wirkungsgrad hinbekommen würdest, dann hättest du in
Summe nur ca. 90% Wirkungsgrad!
Daher finde ich die 91% von dem China-Ding um den Preis eigentlich
spitze!
Mehr wird's erst, wenn du ca. 400V Systemspannung hast.
Dann kann der Booster schlafen und du hast rein den
Inverter-Wirkungsgrad...
Übrigens ist ein 1:10-1:20 Verhältnis für dich wahrscheinlich leichter
mit HF Trafos (flyback oder phase-shifter) mit 95% machbar als direkt.
Anja G. schrieb:> Hans W. schrieb:>> Vor allem das Anti-Islanding ist wirklich>> nicht ohne wenn es gut funktionieren soll.>> Im Prinzip muss ich dort doch nur 2 Dinge beachten: Ein zu früher> Nulldurchgang (bzw. wenn innerhalb einer Halbwelle plötzlich das Netz> ausfällt und mein Wechselrichter alleine versucht das ganze Netz zu> stemmen) und ein nie auftretender Nulldurchgang (wenn der Stecker vom> Wechselrichter gezogen wird und dadurch nie das Netz den Nulldurchgang> erzwingt).
So einfach ist das nicht!
Wie gesagt, du bist eine Stromquelle und das "Netz" kann durchaus ein
Schwingkreis sein, der mit nahe an 50Hz schwingt.
Da gibt es viele Möglichkeiten das zu erkennen. Eine wäre z.B. die
Blindleistung zu variieren und die Auswirkung auf Netz zu beobachten.
Bei so kleinen Leistungen könntest du wahrscheinlich auch den
Einspeisestrom ändern und schaun, was die Spannung tut.
Ist jedenfalls nicht trivial.
Jedenfall würde ich mir schnell aus den Kopf schlagen die 91%
Wirkungsgrad deutlich überbieten zu können.
73
Es gab vor längerer Zeit in den Proceedings eine Veröffentlichung eines
Direktwechselrichters mit Ladungspumpenprinzip. Nachteilig dabei ist,
dass im Falle eines Defektes in einer Kettenreaktion sich die
Leistungsstufen komplett verabschieden.
Also ich kann dem Threadstarter nur wünschen, daß er ein langes Leben in
diesem Forum hat. Mein Eigenbau-Einspeisewechselrichter wurde hier nur
als "EVU-Elektrikertoaster" hingestellt und einige hätten mich für diese
unglaubliche Frechheit am liebsten an die Wand gestellt. In diesem
Sinne: Viel Glück!
Ansonsten lohnt sich der Selbstbau solcher Geräte heute nicht mehr. Wenn
man bedenkt wieviel Entwicklungsarbeit ich da vor etwa 10 Jahren
hineingesteckt habe... Material wird auch nicht gerade billig, vor allem
wenn die ersten Versuche schiefgehen. Für mich war das Interessanteste
an dem Ding, wie man eine netzsynchrone Vollbrücke hinbekommt. Nachdem
ich das geschafft hatte, war der Rest im Grunde nur noch schmückendes
Beiwerk und so gut wie gar nicht mehr interessant.
Hans W. schrieb:> Da brauchst du min. 5 schnelle Schalter (H5 Topologie von SMA).> HERIC ist auch noch recht nett...>> Eine Übersicht über einige Topologien wäre hier:> https://www.researchgate.net/publication/326709333_A_Review_on_Recent_Advances_and_Future_Trends_of_Transformerless_Inverter_Structures_for_Single-Phase_Grid-Connected_Photovoltaic_Systems>> Das ist aber dann nicht mehr trivial anzusteuern!
So wie ich das verstanden habe sind diese ganzen anderen Technologien
dafür gedachte um diese direkt an einen PV-Strang mit hohen Spannungen
zu setzen. Der Trick dort scheint zu sein permanent einen Strom fließen
zu lassen, im Nulldurchgang halt als Kurzschluss, und so die PV-Module
nicht mit Pulsen zu strapazieren weil diese dann wohl ineffizienter
werden. In meinem Fall hätte ich ja die 350V im Kondensator, ob ich die
gleichmäßig oder mit kurzen Unterbrechungen entnehme sollte doch egal
sein?
Nochmal lesen!
Da gehts um den Zwischenkreis und die Induktivitäten Richtung Netz!
Wenn du über 95% Wirkungsgrad am Inverter gehen willst, dann musst du
dir über sowas Gedanken machen.
73
Man kann die Wechselrichter in zwei Gruppen einteilen.
Wechselrichter mit Transformator haben meistens eine galvanische
Trennung zwischen Solar- und Netzspannungskreis. Vorteil ist, daß man
sehr flexibel in der Eingangsspannung ist, vor allem wenn man eine
geringe Eingangsspannung von z.B. 18V im MPP haben will, ein Pol der
PV-Spannung kann geerdert werden, daher wenig Probleme mit
spannungsinduzierter Degradation. Nachteil ist die Verlustleistung des
50Hz-Trafos oder des "HF-Wandlers" nenne ichs mal, der einen Trafo mit
50..70kHz oder betreibt.
Dann gibts noch die trafolosen Wechselrichter ohne galvanische Trennung
der PV-Spannung vom Stromnetz. Diese sind widerum zwei Gruppen. Die
erste besitzt zusätzlich zur der einspeisenden Vollbrücke noch
vorgeschaltete StepUp-Wandler, die eine niedrigere PV-Spannung auf eine
Zwischenkreisspannung umsetzen können, die zur Erzeugung des
230V-Netzsinus erforderlich ist und können damit schon ab 100..120V
arbeiten. Die zweite Gruppe besteht nur noch aus der
Zwischenkreiskapazität und der Vollbrücke zur Erzeugung des
230V-Netzsinus. Hier muss die PV-Spannung alleine hoch genug zur
Versorgung dieses Vollbrücke sein, diese Geräte brauchen daher eine
MPP-Spannung von mindestens 350..450V. Wenn man alles bis auf die
Vollbrücke (und ihren nachgeschalteten LC-Filterkreis)
wegrationalisiert, ist das natürlich ziemlich effizient, aber auch
ziemlich unflexibel und die galvanische Verbindung mit dem Stromnetz
führt zu Problemen wie spannungsinduzierter Degradation der Module (wenn
ich das richtig in Erinnerung habe, kommen jetzt erste größere Serien an
Modulen, die das Problem nicht mehr haben sollen), mehr Probleme mit
Isolationsfehlern und zwingend langen Strings. Ein Kurzschluss oder
Erdschluss auf der PV-Seite während des Betriebs (geschlossene
ENS-Relais) zerstört den Wechselrichter ziemlich nachhaltig.
Ben B. schrieb:> Hier muss die PV-Spannung alleine hoch genug zur> Versorgung dieses Vollbrücke sein
Dann würde die Solarzelle mindestens mit der PWM-Schaltfrequenz
floaten.
Ich habe dieses Problem bei meiner Insel. Da betrifft das
aber nur den zusätzlichen ZWK-Kondensator und Bremschopper.
Mit Halbbrücke könnte ich mir das vorstellen.
Irgendwie (Ladungspumpe?) müsste man sich eine
zum N-symmetrische Versorgung mit symmetrischem Zwischenkreis
machen. Min. 650V zwischen +-.
Man könnte natürlich aus reiner Bastelwut einen Wechselrichter bauen,
der mit einer Halbbrücke im netzsynchronen Teil auskommt. Aber dann
musst man gleich wieder einen transformatorischen Wandler davor bauen,
weil man eine etwa 400V Spannung "über die andere" bekommen muss und
beide gleich hoch sein müssen. Zwei 400V-Strings würden auch gehen, aber
wann sind solche Strings mal so symmetrisch... praktisch nie. Ich hab
sowas auch noch nie gesehen, selbst die richtig fetten mit 600..800kW
arbeiten mit einer Drehstrom-Vollbrücke, entweder direkt am 400V-Netz
oder mit 350..400V auf einen Mittelspannungstrafo, so daß die
PV-Leistung mit 10/20kV irgendwo eingespeist wird. Richtig große Parks
haben ein eigenes 20kV-Netz und einen 110k/20kV Trafo, über den die
komplette Leistung ins Hochspannungsnetz geht.
Die für eine Halbbrücke nötigen 700..800Vdc müssten zudem als
MPP-Spannung erreicht werden und dann kommt man mit der Leerlaufspannung
(besonders bei kaltem Wetter) sehr nahe an die Niederspannungsgrenze von
1000V dran. Da grübelt man aber auch dran, ob man noch spannungsfestere
Module baut, um evtl. auf bis 1500V maximale PV-Spannung zu gehen, was
noch geringere Ströme oder höhere Wechselrichter-Leistung bei gleichem
Strom bedeuten würde.
Dann kommt noch die Frage, wieviel Leistung will man eigentlich? Mein
Wechselrichter war für etwa 1kW konzipiert, allerdings sind die FETs in
den Endstufen dick genug für 2kW, was bei angepeilten 12V
Eingangsspannung aber schon unsinnig viel wäre. Genauso unsinnig sind
800V MPP-Spannung für einen 1kW Wechselrichter, da kriegt man dann
maximal noch 1,25A weg (plus Verlustleistung) und das ist ziemlich
wenig.
Mein Wechselrichter ist als Trafo-Wechselrichter aufgebaut, die
netzsynchrone Vollbrücke schaltet mit 50Hz und ein galvanisch getrennter
Schaltregler drückt über diese 100Hz-Halbwellen ins Netz, die an den
Nulldurchgängen ausgerichtet sind und in der Leistung moduliert werden
um MPP-Tracking zu ermöglich. Mehr ist es nicht, ENS an den Ausgang,
fertig. Weitere Informationen dazu oder Schaltpläne gebe ich aber nicht
her, das habe ich dem Forum versprochen nachdem man mir das Ding hier
als EVU'ler-Toaster zerrissen hat.
Ben B. schrieb:> Mein Wechselrichter ist als Trafo-Wechselrichter aufgebaut, die> netzsynchrone Vollbrücke schaltet mit 50Hz und ein galvanisch getrennter> Schaltregler drückt über diese 100Hz-Halbwellen ins Netz, die an den> Nulldurchgängen ausgerichtet sind und in der Leistung moduliert werden> um MPP-Tracking zu ermöglich. Mehr ist es nicht, ENS an den Ausgang,> fertig. Weitere Informationen dazu oder Schaltpläne gebe ich aber nicht> her, das habe ich dem Forum versprochen nachdem man mir das Ding hier> als EVU'ler-Toaster zerrissen hat.
Das macht doch der GMI auch so:
Beitrag "Re: $40 GDI inverter, neuerdings qualitätsprobleme?"
Ich finde, das ist ein geniales Konzept.
Ben B. schrieb:> Man könnte natürlich aus reiner Bastelwut einen Wechselrichter bauen,> der mit einer Halbbrücke im netzsynchronen Teil auskommt. Aber dann> musst man gleich wieder einen transformatorischen Wandler davor bauen,> weil man eine etwa 400V Spannung "über die andere" bekommen muss und> beide gleich hoch sein müssen.
Ich halte das sogar für besser, weil der ZWK dann nicht mit der PWM
floatet. Der Mittelpunkt wird mit N verbunden.
Ich habe mir einen Inverter für 2P Motore so gebaut, und 3P aus
Industriemaschinen repariert. Deshalb habe ich mit Halbbrücken-
Invertern Erfahrung und würde es so machen.
Würde es etwas bringen beim Boost-Converter und am unteren Teil der
H-Brücke die neuen LMG342xR030 FETs von TI zu verbauen? Diese soll
besonders schnell schalten können und so Schaltverluste minimieren
können. Dazu sind diese noch besonders einfach anzusteuern, man braucht
keinen Treiber sondern muss nur ein digitales Signal zur Verfügung
stellen. Außerdem haben diese diverse Schutzschaltungen integriert.
Nachteil: Solche schnellen Schaltgeschwindigkeiten von 150V/ns sind wohl
nicht ohne (Stichwort EMV), und wenn man ins Datenblatt schaut sind
diverse Dinge zu beachten, unter anderem muss ein 4-Layer-PCB verwendet
werden.
Laut einigen Papers wurden mit solchen GaN-FETs in Boost-Convertern über
98% Effizienz unter bestimmten Bedingungen erreicht. Ich kann mir
vorstellen, dass der oben verlinkte Converter durch den Einsatz solcher
GaN-FETs noch um einiges effizienter wird und ebenfalls eine Effizienz
von über 96% erreicht werden kann. 25% der Verluste im oben verlinkten
Design sind als Schaltverluste eigeordnet, weitere 10% als
Durchgangsverluste in den MOSFETs. Bei S1/S2 würde sich RDSon durch den
LMG342xR030 verdreifachen, nur kann ich die zusätzlichen Verluste
dadurch beim Schalten wieder reinholen?
Kann eine Software wie LTSpice oder Proteus soetwas eigentlich
vernünftig simulieren? Also wenn ich dort das ganze simuliere und die
Eingangsleistung und Ausgangsleistung messe, entspricht das dann auch
mit geringen Abweichungen der Realität? Hauptsächlich geht es mir darum
verschiedene FETs die ich für vielversprechend halte zu vergleichen,
also wenn ich zum Beispiel den LMG342xR030 dort simuliere und die
Effizienz dann in der Simulation höher ist, ist sie das dann auch in der
Realität?
Hängt von den Modellen ab... Du hast aber auch nicht zu vernachlässigen
de Verluste in den Induktivitäten und teilweise sogar in den
Kondensatoren.
So ein booster kann effizient sein... Da spielt aber nicht nur der/die
transistor(en) mit, sondern auch die Regelung.
Da musst du schon Mal die Frequenz mit der Last variieren,...
73
Käferlein schrieb:> Bei der positiven Halbwelle leiten RE17 und RF8,> bei der negativen RF18 und 7.
RF8 und RF18 ist das gate ja am gegenüberliegenden FET drain
angeschlossen. Das ist die "andere" phase.
Aber RF7 und RF17 wird nicht so gesteuert. Versteh ich nicht,
Auch RF8 und RF18 versteh ich nicht richtig.
Käferlein schrieb:> Mit dem 300VDC in ist natürlich falsch.
Das ist pulsierende DC, schon klar, aber die komplexität die sich in
einem bild unterbringen lässt ist beschränkt, deshalb steht dort "300V
DC". Der geeignete leser wird schon verstehen was gemeint ist.
Alt G. schrieb:> RF8 und RF18 ist das gate ja am gegenüberliegenden FET drain> angeschlossen. Das ist die "andere" phase.
Wenn der eine nicht leitet und genug Spannung an ihm
ansteht, leitet der andere FET.
Bei zu geringer Spannung leiten beide nicht.
Um die Nulldurchgänge herum.
Das erzeugen der "pulsierenden DC" mittels arduino PWM und push-pull
30khz trafo hab ich im griff, das läuft. Das geheimnis ist "phase
correct pwm" und kanal 2 invertieren. Was fehlt ist die 50hz sync vom
netz.
Ich hab die 3 eur hardware im bild oben vergewaltigt.
Der arduino kann dann auch gleich MPPT oder MPP machen oder eine extern
vorgegebene leistung umsetzen.
Wobei ... die ansteuerung von RF17 und RF7 ist mir immer noch
schleierhaft.
Alt G. schrieb:> Was fehlt ist die 50hz sync vom> netz.
Und den Strom erst dann reinpumpen, wenn die FETs leiten.
Sonnst gibt das Stromspikes.
Der Sketch würde mich mal interessieren.
Ob ich den dann verstehe, ist eine andere Sache.
Meine Lösung wäre wohl eher ein Current Mode Wandler
der vom Arduino mit einer Spannung, die den Strom
steuert, kontrolliert wird.
Käferlein schrieb:> Der Sketch würde mich mal interessieren.
Da ist nichts weiter als ct2_init().
Dann setzt man in 1ms schritten OCR2A = pwm; OCR2B = 255-pwm; pwm im
bereich 0..127.
während pwm jede ms eine 10-step sinus halbwelle abfährt, oder jede
100ns eine 100step sin halbwelle, je nach geschmack.
Aber das muss synchron zum netz sein!
Das 100hz sin halbwelle kann ich erst testen wenn ich eine taugliche
dummy load habe. Ohne wandert die spannung einfach auf max wert und
bleibt dort.
Käferlein schrieb:> Meine Lösung wäre wohl eher ein Current Mode Wandler> der vom Arduino mit einer Spannung, die den Strom> steuert, kontrolliert wird.
Das machen die $40 chinakracher auch so, nur ist der arduino ein PIC.
Soll ich in die werkstatt und 20 mal 10ohm widerstände zusammenlöten?
Hätte ich da.
Das ist die spannung die ich an einem 110 ohm R erhalte, trafoanzapfung
"110V". Die FET werden heiss, die wollen mehr als die 5V ansteuerung,
muss ich ersetzen.
Sketch ist auch oben. Sintab ist "geschäzt".
Alt G. schrieb:> Das machen die $40 chinakracher auch so, nur ist der arduino ein PIC.
Ah, deshalb sind die mir so sympathisch.
Alt G. schrieb:> Sketch ist auch oben. Sintab ist "geschäzt".
Wozu das?
Du gibst den gleichgerichteten Netzsinus auf einen Analogeingang.
Der wirft dir dann die richtigen Werte aus.
Alt G. schrieb:> Die FET werden heiss, die wollen mehr als die 5V ansteuerung,
Dafür gibt es ja Treiber ICs.
Käferlein schrieb:> Du gibst den gleichgerichteten Netzsinus auf einen Analogeingang.> Der wirft dir dann die richtigen Werte aus.
Da sehe ich probleme. Erstens kommt dann jeder dreck auf der netzleitung
rein, zweitens könnte das schwingen weil der inverter an der
netzspannung rumzieht.
Die gerechnete sintab ist:
uint8_t sintab10[10] ={0,39,75,103,121,127,121,103,75,39};
https://www.daycounter.com/Calculators/Sine-Generator-Calculator.phtmlKäferlein schrieb:> Dafür gibt es ja Treiber ICs.
Komplizierte sachen zusammenlöten ist nicht so mein ding.
Ich mach logic level FET rein.
Alt G. schrieb:> Da sehe ich probleme. Erstens kommt dann jeder dreck auf der netzleitung> rein, zweitens könnte das schwingen weil der inverter an der> netzspannung rumzieht.
Sinusformung ist ja nicht deine Aufgabe. Und das Netz ist niederohmig
genug um eine eine Selbsterregung zu unterdrücken.
Das ziehen am Netz ist ja das Grundprinzip dieses Einspeise-WR.
Alt G. schrieb:> Komplizierte sachen zusammenlöten ist nicht so mein ding.> Ich mach logic level FET rein.
Also wenn es schon an einem Treiber IC scheitert wird das m.E.
nichts.
Bei unserem lieblings-$40-GTI macht auch der PIC den halbwellensinus und
speist das über den filter da oben in den NI eingang des SG3525A ein der
dann die PWM macht.
Wenn du "PIC_OUT" findest sollte sich das messen lassen. Ich schäze
PIC_OUT ist pwm das nach dem filter zu analog wird.
Mit ändern des spannungsteilers an PIC_OUT lässt sich wahrscheinlich die
inverterleistung steuern...
Oh oh oh... wenn man das hier so liest, dann wird einem klar wieso EVUs
nicht wollen, daß jeder irgendwelchen einspeisenden Scheiß an ihr Netz
anschließt.
Nur mal eine Frage dazu, für die ich selbst verkloppt wurde - die mein
Eigenbau aber im Gegensatz zu eurem Mischschrott kann - was ist mit
einer ENS? Wenn ihr da einfach irgendwelchen Gleichstrom ungeregelt
einspeist oder von mir aus auch in drei Stufen sinusmoduliertes, was
passiert wenn jemand den Stecker zieht und anfasst? Schon mal an sowas
gedacht oder gibt's dann Grillabend?
Ey nee. So manche Scheißidee sollte man besser für sich behalten!
Ben B. schrieb:> Nur mal eine Frage dazu, für die ich selbst verkloppt wurde - die mein> Eigenbau aber im Gegensatz zu eurem Mischschrott kann - was ist mit> einer ENS?
Alles der Reihe nach.
Der GMI hat das natürlich.
Lediglich die Abschaltfrequenz liegt 1Hz höher
als bei uns vorgeschrieben.
Alt G. schrieb:> Mit ändern des spannungsteilers an PIC_OUT lässt sich wahrscheinlich die> inverterleistung steuern...
Die 0...255 vom Analogeingang müssen auf 0-max vom SG angepasst sein.
Ich denke der PIC wird deine Änderung versuchen auszuregeln.
Wenn er das nicht schafft weil die 255 überschritten sind,
wird der Stromverlauf hässlich.
Ich werde da jedenfalls nicht dran fummeln, ohne zu wissen was
das für Folgen hat.
Mir ist das bissel haarig. Etwas besser vielleicht: Führungsgröße Sinus
über OPV-Gleichrichtung in den Schaltregler-Baustein einkoppeln. Der uC
braucht dann "nur" die Leistungssteuerung dazu liefern.
Was dann noch optimierbar ist: fixed frequency controller bei so weiten
Spannungs- und Strombereichen, ist das sinnvoll?
Meinen Eigenbau stelle ich nicht zur Schau, mich hat das damals so
geärgert, was einige Leute hier für einen Dünnschiss darüber abgelassen
haben, daß ich dem Forum versprochen habe, hier niemals Details zu dem
Ding zu veröffentlichen wenn das sowieso nur zerrissen wird. Inzwischen
ist der Ärger zwar verflogen, aber ich halte meine Versprechen.
Nach dem tausch der FET und der berechneten sinus tabelle sieht das
schon viel besser aus.
Was mich wundert ist dass die logic level FET trotzdem heiss werden, und
das bei nur 50W input, 4.1A bei 12V. Das gate signal sieht schön
rechteckig aus, 5.0V. Flankensteilheit oder ist der IRLZ44N bei 32khz
nicht geeignet?
Käferlein schrieb:> Die 0...255 vom Analogeingang müssen auf 0-max vom SG angepasst sein.
Ich denke der ausgang vom PIC wird nur bei 350 watt maximal sein.
Darunter ist die amplitude vom halbsinus geringer. Also der PIC macht
über den pin die gesamte leistungsregelung, nicht nur die halbwellen.
Wäre schön wenn das jemand nachmessen könnte.
Helge schrieb:> fixed frequency controller bei so weiten> Spannungs- und Strombereichen
Der ist nur "fixed frequency" weil die syncleitung vom netz fehlt. Das
soll natürlich phasenstarr zum netz laufen, und nicht mit delay() als
timer sondern was vernünftiges.
Ben B. schrieb:> Meinen Eigenbau stelle ich nicht zur Schau, mich hat das damals so> geärgert, was einige Leute hier für einen Dünnschiss darüber abgelassen> haben, daß ich dem Forum versprochen habe, hier niemals Details zu dem> Ding zu veröffentlichen wenn das sowieso nur zerrissen wird. Inzwischen> ist der Ärger zwar verflogen, aber ich halte meine Versprechen.
Ach eine Diva.
Schau mal wie du dich hier benimmst, bevor du über andere meckerst.
Übrigens:
Wenn du wirklich was besonderes geleistet hast und das deinen
Mitforisten nicht passt, wird man (Forenbetreiber und Moderatoren)
dir nicht erlauben deinen Eigenbau zur Schau zu stellen bzw.
zu diskutieren.
Alt G. schrieb:> Nach dem tausch der FET und der berechneten sinus tabelle sieht das> schon viel besser aus.
Macht denn die Schaltung Strom oder Spannung?
Sprich wird die Spannung etwa doppelt so hoch, wenn du den
Lastwiderstand verdoppelst? Und umgekehrt?
Die Nulldurchgänge müssen noch weg.
Helge schrieb:> Führungsgröße Sinus> über OPV-Gleichrichtung in den Schaltregler-Baustein einkoppeln.
Das ist unnötig und viel zu kompliziert.
Ein uC hat keine mühe damit einen sauberen sinus zu produzieren, sei da
ab tabelle oder einzeln berechnet. Man braucht dazu nur ein sync-signal.
Wenn die frequenz 1% abweicht ist das nicht so tragisch. Beim nächsten
sync, beim nächsten nulldurchgang ist das ja wider phasenrichtig, also
100 mal pro sekunde.
Man könnte auch anhand von sync die aktuelle frequenz berechnen und so
den sinus exakt anpassen. Denke die zusatzkomplexität macht keine sinn.
Sag mir lieber warum die FET warm werden...
Alt G. schrieb:> Sag mir lieber warum die FET warm werden
Auf dem Bild siehts aus wie flammende Berge, aber nichts was ich an den
Mosfets erwarten würde.
Warum ich analog eingekoppelten Führungswert für eine gute Idee halte:
So ein uC verleitet dazu, daß der irgendwann vollprogrammiert ist mit
Nicht-Zeitscheiben-Software. Logging, html, wlan, wasweißich. Da sind
langsame regelgrößen nicht schlecht.
Alt G. schrieb:> Der ist nur "fixed frequency" weil die syncleitung vom netz fehlt.
Macht dein Schaltregler nur 50hz??
Helge schrieb:> Macht dein Schaltregler nur 50hz??
Nein der macht 32khz, das max was der arduino bei 8 bit auflösung
hinbringt.
Der bildet ein 100hz sinus halbwellen signal nach.
Das steht oben alles da...
Helge schrieb:> Warum ich analog eingekoppelten Führungswert für eine gute Idee halte:
Sorry, das ist käse. Warum einen rausch und störungsanfälligen
analogwert wenn der uC das problemlos auf 3 nachkommastellen sauber
berechnen kann?
> Lediglich die Abschaltfrequenz liegt 1Hz höher> als bei uns vorgeschrieben.
Ach was. Siehste, erster Verstoß gegen geltende Regeln. Daraus kann man
auch gleich schließen, wie ihr es mit dem Befolgen anderer Regeln so
handhabt.
> Schau mal wie du dich hier benimmst, bevor du über andere meckerst.
Kann ich mir erlauben, ich bin mit meinem Eigenbau-Wechselrichter fertig
und der schaltet sogar bei 50,2Hz ab.
Ich habe mir auch nicht solchen Blödsinn erlaubt wie zurechtgeklappten
Gleichstrom ins Netz einzuspeisen. Oder konstante Leistung. Das hab ich
durchgerechnet und wegen der entstehenden Verzerrungen gleich wieder
verworfen. Aber wie man sieht, manche Trottel machen's halt trotzdem und
wundern sich dann, wenn der Anschluss solcher Geräte ans öffentliche
Stromnetz nicht geduldet wird.
> Wenn du wirklich was besonderes geleistet hast und das deinen> Mitforisten nicht passt, wird man (Forenbetreiber und Moderatoren)
Wenns danach geht, leiste ich mir täglich mehrere Dinge, die
irgendwelchen Mitforisten oder der Moderation nicht passen. Du gibst
gerade ein tolles Beispiel dafür ab, dankeschön!
> dir nicht erlauben deinen Eigenbau> zur Schau zu stellen bzw. zu diskutieren.
Also bei dem was man euch erlaubt, hier mit eurem Halbwissen ("Wieso
wird ein FET heiß?") über Einspeisewechselrichter zu reden, würde es
mich nicht wundern wenn es hier demnächst ein neues Unterforum gibt, in
dem Uranzentrifugen, detaillierte Baupläne für Kernwaffen und die besten
Methoden beim Waterboarding diskutiert werden dürfen.
Ben B. schrieb:>> Lediglich die Abschaltfrequenz liegt 1Hz höher>> als bei uns vorgeschrieben.> Ach was. Siehste, erster Verstoß gegen geltende Regeln. Daraus kann man> auch gleich schließen, wie ihr es mit dem Befolgen anderer Regeln so> handhabt.
Kann man nicht. Das ist der Einzige.
Ben B. schrieb:> Kann ich mir erlauben, ich bin mit meinem Eigenbau-Wechselrichter fertig> und der schaltet sogar bei 50,2Hz ab.
Das ist dein erster Verstoß gegen geltende Regeln. Daraus kann man
auch gleich schließen, wie du es mit dem Befolgen anderer Regeln so
handhabt.
Ben B. schrieb:> Ich habe mir auch nicht solchen Blödsinn erlaubt wie zurechtgeklappten> Gleichstrom ins Netz einzuspeisen. Oder konstante Leistung.
Was stammelst du dir hier zusammen? Wer macht das hier wo?
Du, wir brauchen das Thema gar nicht weiter zu diskutieren, da habe ich
ganz ehrlich schlichtweg keine Lust drauf.
Kannst Du mich nicht irgendwas fragen, was auf eurem Niveau liegt? Etwa
wie man ein E27-Leuchtmittel auswechselt oder so? Da helfe ich Dir gerne
weiter.
Ben B. schrieb:> Ich habe mir auch nicht solchen Blödsinn erlaubt wie zurechtgeklappten> Gleichstrom ins Netz einzuspeisen.
Du hast nicht verstanden, dass diese Schaltung da noch zwischen
Gleichstrom und Netz kommt.
Beitrag "Re: Eigenbau Einspeisewechselrichter"
:)))
Doch, hab ich. Deswegen sage ich ja zusammengeklappter Gleichstrom, weil
das Ding keine Sinusmodulation macht. Und wenn doch, dann braucht ihr
euch nicht zu wundern wieso die FETs schon bei Leistung in
homöopathischen Mengen heiß werden.
Käferlein schrieb:> Ben B. schrieb:>> Kann ich mir erlauben, ich bin mit meinem Eigenbau-Wechselrichter fertig>> und der schaltet sogar bei 50,2Hz ab.>> Das ist dein erster Verstoß gegen geltende Regeln. Daraus kann man> auch gleich schließen, wie du es mit dem Befolgen anderer Regeln so> handhabt.
Die Regeln haben sich inzwischen geändert und die Leistung muss gleitend
reduziert werden. Lange Zeit war aber Abschalten bei 50,2 Hz angesagt
und alte Wechselrichter müssen nicht nachgerüstet werden. (Betreibe
selbst einen WR, der bei 50,2 Hz abschalten würde, allerdings gekauft.)
Wäre sogar relativ einfach, das bei meinem Wechselrichter nachzurüsten,
der PWM-Controller sieht ja die Netzfrequenz und eine davon abhängige
Maximalleistung vorzugeben ist schnell gemacht. Dann noch der
ENS-Controller, daß er die Schutzrelais erst bei 49/51Hz oder wo auch
immer rausschmeißt, fertig.
Ben B. schrieb:> Kannst Du mich nicht irgendwas fragen, was auf eurem Niveau liegt? Etwa> wie man ein E27-Leuchtmittel auswechselt oder so? Da helfe ich Dir gerne> weiter.
Wer hat dich denn um hilfe gebeten? Niemand!
Du stänkerst hier aus eigenem antrieb rum.
Du wurdest nie eingeladen oder gefragt.
Während ich und der käferlein eine produktive diskussion führen störst
du einfach nur. Mach dich vom acker Ben.
Ben B. schrieb:> weil> das Ding keine Sinusmodulation macht.
Natürlich macht der das. Du hast das Prinzip einfach nicht verstanden.
So langsam verstehe ich, warum du hier Feuer unter dem Hintern
bekommen hast und nix zeigen willst.
Ben B. schrieb:> Meinen Eigenbau stelle ich nicht zur Schau, mich hat das damals so> geärgert, was einige Leute hier für einen Dünnschiss darüber abgelassen> haben,
> Natürlich macht der das.
Na dann erklär Du mir doch mal wie der von Dir beschriebene
Schaltungsteil 230V/50Hz Sinus einspeisen soll, wenn ich am Eingang
300Vdc mit sagen wir 3A anlege. Okay 1A, sind auch schon 300W und eure
FETs zünden sich ja schon bei noch weniger 'ne Kippe an. Ich verrate es
Dir, es geht gar nicht, alleine weil die Scheitelspannung einer 230V
Sinusspannung schon bei 325Vdc liegt. Dazu kommt, daß die 230V AC hier
in der Gegend eher bei 240V liegen, sind wir schon bei knapp 340V, die
man bräuchte, um selbst ohne Betrachtung aller Verluste auch nur die
Scheitelspannung zu erreichen.
Zweiter Punkt, wenn ich auf die 300V am Eingang bestehe - wo ist die
Strombegrenzung in Deiner Schaltung? Wenn man das so machen würde,
erleben die FETs einen verdammt miesen Tag.
> Mach dich vom acker Ben.
Vergisses. Solange wie ihr hier drauf beharrt, daß diese Scheiße einen
funktionsfähigen und wenigstens halbwegs regelkonformen Wechselrichter
ergibt, pflüge ich euch im Acker unter.
Ben B. schrieb:> wie der von Dir beschriebene> Schaltungsteil 230V/50Hz Sinus einspeisen soll, wenn ich am Eingang> 300Vdc mit sagen wir 3A anlege.
Er hat es tatsächlich nicht kapiert.
Was gibts da nicht zu kapieren wenn auf dem Bild 300Vdc dranstehen. Oder
willst Du mir jetzt erzählen, daß ich nicht weiß was DC bedeutet?
Und das was da vom Käfer auf dem Bild zu sehen ist, sind auch keine
300Vdc, sondern 48V Sinus-Halbwellen, wobei die Bezeichnung Sinus
eigentlich als grobe Irreführung zu werten wäre. Das ist ja fast mehr
Rauschen als Sinus.
Ben B. schrieb:> Was gibts da nicht zu kapieren wenn auf dem Bild 300Vdc dranstehen. Oder> willst Du mir jetzt erzählen, daß ich nicht weiß was DC bedeutet?
Du solltest dich hier erstmal ganz in Ruhe einlesen.
Käferlein schrieb:> ...> Mit dem 300VDC in ist natürlich falsch.> Das ist kein Zwischenkreiskondensator eines PWM-Inverters.> Hatte ich aber schon im Nachbarthread erwähnt.Ben B. schrieb:> Und das was da vom Käfer auf dem Bild zu sehen ist, sind auch keine> 300Vdc, sondern 48V Sinus-Halbwellen, wobei die Bezeichnung Sinus> eigentlich als grobe Irreführung zu werten wäre. Das ist ja fast mehr> Rauschen als Sinus.
Der Alt. experimentiert gerade ob er das mit dem Strom praktisch
hinbekommen würde an einem 100R Widerstand.
Mach dir bitte mal die Mühe, die paar Beiträge hier gewissenhaft zu
lesen.
Du schreibst zu viel und liest zu wenig. Mein Eindruck.
Vielleicht trifft das auch auf euch zu, ihr bastelt zuviel und überlegt
zu wenig. Mein Eindruck.
Vor allem, wenn man das Ganze dann noch über mehrere Threads verteilt,
so daß auch wirklich der engagiersteste Leser keine Chance mehr hat.
Und damit euch die Lust am Basteln nicht vergeht: Das Problem ist nicht
die Erzeugung einer Sinuswelle an einem ziemlich idealen
100-Ohm-Widerstand. Wer von euch beiden ein Oszi hat, der solle es doch
mal über einen passenden Trafo einfach nur an die Netzspannung
anschließen (Klingel- oder Halogentrafo in Eisenschweinbauweise,
Mikrowellentrafo ist eher ungeeignet). Ihr werdet euch wundern wie die
echte Netz-Sinuswelle aussieht. Der Wechselrichter muss damit klarkommen
und sich darauf anpassen. Stichwort Stromregelung, nicht
Spannungsregelung.
Zweites Problem ist der Nulldurchgang bei einer fremdgesteuerten bzw.
freilaufenden Vollbrücke am Ausgang, da der Wandler den genauen
Umschaltzeitpunkt nicht kennt. Da gibts einen kleinen Totbereich, wenn
man gut ist, sind's nur wenige Volt um den Nulldurchgang. In dieser Zeit
darf aber keine Leistung ins Netz abgegeben werden, sonst erzeugt man
sich damit ziemlich üble Stromspitzen. Wobei, eure Vollbrücke schaltet
mangels Treiber sowieso dermaßen langsam, wahrscheinlich gibt's nur
Wärme in den FETs. An der Stelle ist ein "echter" Vollbrückenwandler
besser, da dieser die komplette Sinuswelle einschließlich der
Nulldurchgänge gesteuert durchläuft.
@Ben B.: So ein Wechselrichter braucht eine Zertifizierung nach VDE-AR-N
4105 um ihn an einem öffentlichen Stromnetz betreiben zu dürfen. Wenn
deiner das nicht hat dann kannst du noch so sehr sämtliche Normen
beachten, eine Anmeldung beim Netzbetreiber kannst du dennoch nicht
durchführen weil das Einheitenzertifikat fehlt, und ohne Anmeldung kein
legaler Betrieb. Darum soll es hier aber eigentlich gar nicht gehen,
dennoch verstehe ich nicht warum du anstelle sachlich zu sagen was an
einem Konzept nicht gut ist gleich anfängst so zu reagieren. Bislang ist
es nur ein Konzept, mehr nicht, und solange man das ganze nicht aufbaut
und ans Netz hängt verstößt man auch gegen keinerlei Normen, ganz im
Gegensatz zu Personen die einen Wechselrichter gebaut haben und diesen
ohne entsprechende Anmeldung und Zertifizierung betreiben. Während der
Entwicklung eines Gerätes durchläuft man in der Regel mehrere Schritte,
da können erste Aufbauten oder Konzepte schon einmal "minimal" oder ein
simples proof-of-concept sein sodass man später darauf aufbaut. Niemand
möchte alles fertig bauen nur um dann festzustellen das nichts
funktioniert. Und wenn diejenigen die ein fertiges Design haben dieses
nicht teilen so kann man nicht erwarten, dass andere dann Fehler die
bereits gemacht wurden nicht noch einmal macht. Ich würde meine ersten
Versuche auch mit Glühlampen an den ca. 350V DC machen, mit 2 Glühlampen
in Reihe. Dann kann ich mir genau anschauen wie effizient der
Boost-Konverter ist etc. und anschließend kann ich das ganze dann zu
einem Sinus modulieren und damit die Glühlampen betreiben und
gleichzeitig mit dem Oszi die Netzspannung ebenfalls betrachten. Wenn
das zufriedenstellend funktioniert und gut aussieht kann man dann
darüber nachdenken das ans Netz zu hängen. Mit 100W Leuchtmitteln hat
man auch genügend Last um das ganze realistisch zu testen, und wenns
nicht reicht kommen einfach noch mehr dazu.
Hans W. schrieb:> Hängt von den Modellen ab... Du hast aber auch nicht zu> vernachlässigen> de Verluste in den Induktivitäten und teilweise sogar in den> Kondensatoren.
Die wurden in dem Paper ja berücksichtigt und ausgerechnet, wenn ich da
mit besseren FETs komme dann sollte es eigentlich ja immer besser
werden. In den Induktivitäten sind 15% der Verluste verortet worden und
"Sonstiges" sind ca. 2%, da sind dann wohl Leiterbahnen und
Kondensatoren inbegriffen. Die Dioden sind dafür mit 50% dabei, da werde
ich nochmal schauen ob man da nicht noch irgendwas verbessern kann, das
wirkt schon ziemlich extrem, allerdings sind in der Schaltung da auch
genug Dioden vorhanden um Verluste zu verursachen.
> So ein booster kann effizient sein... Da spielt aber nicht nur der/die> transistor(en) mit, sondern auch die Regelung.> Da musst du schon Mal die Frequenz mit der Last variieren,...
Was ich jetzt noch nicht so ganz verstanden habe: Wenn ich die Last auf
dem Eingang reduzieren will, mache ich das dann über die Frequenz oder
über die Pulsweite? Im Paper wird die Effizienz bei unterschiedlichen
Pulsweiten angegeben. Ist der Trick dann für maximale Effizienz die
Frequenz mit der Pulsweite zu verändern sodass die Ein-Zeit konstant
bleibt und man lediglich die Aus-Zeit weiter streckt? Oder muss ich das
Verhältnis ein/aus immer beibehalten da bei einer längeren Aus-Zeit kein
Strom mehr fließt und somit die Zeit um wieder einen Strom fließen zu
lassen größer ist?
Mich würden aber nochmal die EMV-Konsequenzen davon interessieren, wenn
man also durch die GaN-FETs die Schaltgeschwindigkeit in die Höhe
treibt, habe ich dann automatisch eine Aussendung von Störungen mit der
Schaltfrequenz und wenn ja wie bekomme ich die wieder weg? Einfach das
ganze Ding in ein Metallgehäuse stecken und das ganze über den
Schutzleiter erden?
Käferlein schrieb:> Das ist der Einzige.
Kann ich mir nicht vorstellen bei dem was so erzählt wird. Ich habe bei
einem bekannten Inverter Hersteller gearbeitet und weiß was da
eigentlich alles reingehört....
Anja G. schrieb:> Mich würden aber nochmal die EMV-Konsequenzen davon interessieren, wenn> man also durch die GaN-FETs die Schaltgeschwindigkeit in die Höhe treibt
Keine, wenn das Design passt.
Damit das aber Sinn ergibt, musst du auch mit der Schaltfrequenz hoch.
Damit ändert sich aber wirklich alles.
Wenn du mit GaN bei der Leistung <100kHz gehst, ist das perlen vor die
Säue.
Anja G. schrieb:> Ist der Trick dann für maximale Effizienz die Frequenz mit der Pulsweite> zu verändern sodass die Ein-Zeit konstant bleibt und man lediglich die> Aus-Zeit weiter streckt?
Const-On, Const-Off oder normales PWM haben wenig Einfluss. Da geht's
eher um die stromregler (nochmal, einen grid-tied PV WR macht man als
stromregler!)
Die vernünftige Auslegung macht's...
73
So, inzwischen habe ich den Einspeisegleichrichter simuliert.
Dabei lernt man, worauf man zu achten hat.
I(V1) ist der eingespeiste Netzstrom. Sieht sehr gut aus,
ich bin begeistert von der genialen Schaltung. :)
Mich interessiert mal, wer die entworfen hat.
Für Leser die nicht simulieren können, die Simulationsschaltung
und die Oszillogramme anbei. Viel Spaß.
Links ist der Stromgenerator. Wichtig ist, wie gesagt, den
bei den Nullstellen abzuschalten. Er soll kommen, wenn die
betreffenden FETs leiten.
Es grüßt ein begeistertes Käferlein
Also ich bin davon nicht begeistert. Die Flankensteilheit der
Gate-Steuersignale ist grausam. Also nicht wundern wenn die FETs heiß
werden, ein großer Kühlkörper mit drei Lüftern macht das dann schon.
Schließlich ist die PV-Energie ja genau dafür da.
> So ein Wechselrichter braucht eine Zertifizierung nach> VDE-AR-N 4105 um ihn an einem öffentlichen Stromnetz betreiben> zu dürfen. Wenn deiner das nicht hat dann kannst du noch so sehr> sämtliche Normen beachten, eine Anmeldung beim Netzbetreiber> kannst du dennoch nicht durchführen weil das Einheitenzertifikat> fehlt, und ohne Anmeldung kein legaler Betrieb.
Ach sag bloß. Ich habe das Ding auch nicht gebaut, um den zertifizieren
zu lassen und dauerhaft zu betreiben, dafür ist mir der Spaß zu teuer.
Ich habe den gebaut um zu schauen ob ich's hinkriege, sowas zu bauen.
Und dabei habe ich im Gegensatz zu anderen Leuten hohe Anforderungen an
mich selbst und meinen Entwurf. Ich möchte nicht nur ein paar Prozent
der Eingangsleistung ins Netz zu kriegen ohne daß irgendwelchen
Halbleitern der Arsch platzt, egal wieviel Leistung als Heizwärme frei
wird oder ob das Ding besser als Langwellensender funktioniert als als
Wechselrichter... Nee, wenn ich schon sowas anfange, dann möchte ich den
geltenden Normen möglichst nahe kommen, hinsichtlich der PV-technischen
Bestimmungen, ENS und EMV. Ich gebe mich nicht mit einem 2kW Heizlüfter
zufrieden, der nebenbei noch 300W ins Netz einspeisen kann und im
Umkreis von 3km jeden Amateurfunk auf den unteren Bändern unmöglich
macht.
Die 230V-Seite wird bei meinem übrigens mit 1kW so gut wie gar nicht
warm (4x 20N60 Allerwelts-FETs), beim Wandler könnte man mit noch
dickeren FETs und etwas mehr Kupfer auf dem Trafo noch etwas sparen,
aber daß der geringfügig warm wird, war bei 12V/100A aus einer
Autobatterie zu erwarten. Im PV-Betrieb konnte ich ihn mangels passender
Module nicht mit so hohen Leistungen testen, aber da müsste man ihn
sowieso an die in den letzten Jahren immer größer werdenden Module
anpassen. Nicht 17..18Vmpp, sondern eher um die 36..37V, besser noch um
die 72V für über 1kW. Der kleine Eingangsspannungsbereich ist übrigens
ein weiterer Nachteil bei dieser Bauweise, wenn man das Ding auf 17Vmin
auslegt und dabei 350V sekundär am Trafo erzeugt, sind das bei großen
Modulen und sagen wir 38Vmpp schon 782V. Das geht gerade noch so, aber
alles darüber wird unschön und man muß den Trafo anpassen. Das gleiche
passiert wenn man den auf 34Vmin auslegt und dann zwei Module in Serie
anschließt (bzw. "Strings" aus zwei Modulen). Zwei in Reihe geht noch,
drei in Reihe wird schon schwierig.
Sieht nach einer suboptimalen Sparschaltung aus. Vielleicht könnte man
die FETs noch etwas pimpen durch bessere Gate-Ansteuerung. Eventuell
eine Anwendung für die fast vergessenen DIAC ? Die wären "CE"-kompatibel
bei ein paar Pfennig Kosten.
Großartig stören wird die Schaltung nicht, da die Brücke mit 50Hz
schaltet.
Und die gavlanische Trennung ist im Stromregler untergebracht?
Ben B. schrieb:> Also ich bin davon nicht begeistert.
Kann mich da nur anschließen... ziemlich krude Idee muss ich sagen.
Wenn man das schon so machen will, dann macht man high-side 2 langsame
Fets oder meinetwegen auch IGBTs hin, die gesteuert den Zwischenkreis+
mit L/N verbinden.
Mit schnellen low-side schaltern wird dann der Strom geregelt. Dabei hat
man vorzugsweise an L und N jeweils eine Induktivität.
Übrigens, der große Vorteil von 3-Phasigen Invertern ist, dass sie
konstante Zwischenkreis Spannung haben => weniger Verluste (ja, man kann
da absichtlich was aufmodulieren damit man noch besser wird.... den
"trick" kenn ich).
Bei 1-Phasen Dingern, hast du 100Hz am Zwischenkreis.
73
Galvanische Trennung ist kein Muss, aber bei meinem "Patent" verfügt der
Wandler über eine galvanische Trennung. Nachteil: Man braucht auch für
das Housekeeping-Netzteil eine galvanische Trennung. Ich brauche für die
aktive Steuerung meiner Vollbrücke auf der 230V-Seite Hilfsspannungen
von 5V für die Logik und 12..18V für die FETs. Kaum belastet, sehen
beide nur paar mA, aber müssen trotzdem vorhanden sein. (Die
ENS-Schaltung belastet die 12V durch ihre beiden Relais etwas mehr, aber
da kommt man nicht drum herum wenn man einen möglichst konformen
Wechselrichter bauen will.)
Störungen sind eher ein Problem des Wandlers bzw. was man immer wieder
von kommerziellen Wechselrichtern hört, die nicht galvanisch getrennt
sind. Die 50Hz stören in der Tat nicht, bzw. die werden nicht
nennenswert abgestrahlt, aber der Wandler kann stören. Ich hatte bei
meinem Entwurf das Problem, daß ich im Bereich der Nulldurchgänge zu
präzise sein wollte und anfangs die Totzeit zu lang war. Dadurch sind im
Umschaltmoment der Vollbrücke Stromspitzen aufgetreten weil der Wandler
für einen kurzen Moment nicht mit dem Stromnetz verbunden ist. Diese
haben ähnliche 100Hz-Störimpulse verursacht wie ein Dimmer, bzw. bei
hoher Leistung haben davon die Spulen des Netzfilters im Wechselrichter
"geklingelt". Der Wechselrichter ist problemlos damit gelaufen,
allerdings fand ichs nicht schön und wenn man es gemessen hätte, dann
hätte das sicherlich auch nicht schön ausgesehen.
APW schrieb:> Zeig mal U(V1) (zusammen mit I(V1)).
Anbei.
Ben B. schrieb:> Also ich bin davon nicht begeistert. Die Flankensteilheit der> Gate-Steuersignale ist grausam. Also nicht wundern wenn die FETs heiß> werden, ein großer Kühlkörper mit drei Lüftern macht das dann schon.> Schließlich ist die PV-Energie ja genau dafür da.Abdul K. schrieb:> Sieht nach einer suboptimalen Sparschaltung aus. Vielleicht könnte man> die FETs noch etwas pimpen durch bessere Gate-Ansteuerung.
Was ist an #7193594:
Wichtig ist, wie gesagt, die Stromquelle
bei den Nullstellen abzuschalten. Sie soll kommen, wenn die
betreffenden FETs leiten.
Nicht zu verstehen?
Während der Flanken sind die FETs stromlos. Nur der Rdson ist
für die Erwärmung verantwortlich.
Abdul K. schrieb:> Und die gavlanische Trennung ist im Stromregler untergebracht?
Im DC-DC-Converter. Man kann aber auch drauf verzichten, weil die
Module potentialfrei sind.
Alt G. schrieb:> Nach dem tausch der FET und der berechneten sinus tabelle sieht das> schon viel besser aus.
Ich habe dir die 1A Stromquelle an einem 325 Ohm Widerstand
simuliert. In grün. Beachte die Lücke bei den Nulldurchgängen
vom Netz, blau.
Käferlein schrieb:> ich bin begeistert von der genialen Schaltung. :)> Mich interessiert mal, wer die entworfen hat.
Die Nachteile stehen oben ja schon: miese Flankensteilheit. 100kOhm am
Gate bei Leistungselektronik sind humorvoll.
Die "Genialität" der Schaltung liegt darin, den Polwender abhängig von
der Netzspannung zu machen, d.h. an der Stelle musst du dich nicht um
die schwierige Synchronisierung mit dem Netz kümmern.
Aber wozu ist das gut? Um die sinusartige Eingangsspannung (besser:
Strom) und die Abschaltung rund um den Nullpunkt zu bekommen brauchst du
das trotzdem alles!
D.h. spätestens da brauchst du einen Controller, der genau weiß was
Phase ist. Der könnte ganz entspannt mit 1 oder 2 Pins nebenher die
H-Brücke ansteuern, die dann mit ordentlichen Gate-Treibern vernünftig
schalten statt heizen würde.
Käferlein schrieb:> Beachte die Lücke bei den Nulldurchgängen> vom Netz, blau.
Muss ich noch einbauen. TY.
Tilo R. schrieb:> miese Flankensteilheit.
Was egal ist weil beim schalten kein strom fliesst.
Tilo R. schrieb:> Der könnte ganz entspannt mit 1 oder 2 Pins nebenher die> H-Brücke ansteuern,
Mach vorschlag. Galvanisch getrennt, weil de uC ist auf der niedervolt
DC seite. Oder einen zweiten uC mit eigenen 5V und 12V für driver
verbauen?
Und wenn der uC hustet haste 4 abgerauchte FET in der brücke.
Anja G. schrieb:> auf der aktuell> gemessene Halbwelle, also ob positiv oder negativ, (zwei simple> Optokoppler reicht dafür wohl aus) realisieren sodass man dann nur einen> Interrupt programmieren muss der regelmäßig den richtigen PWM-Wert aus> einer Lookup-Tabelle entnimmt und diesen dann auf den Ausgang schreibt.
Ich habe ein solches System gerade entwickelt und darf dir sagen, dass
diese Thematik so einfach nicht ist. Nulldurchgangserkennung und das
Aufschalten von Spannung zum richtigen Zeitpunkt ist eine Sache für
sich. Da gibt es mehrere Strategien und Konzepte.
Ben B. schrieb:> Oh oh oh... wenn man das hier so liest, dann wird einem klar wieso EVUs> nicht wollen, daß jeder irgendwelchen einspeisenden Scheiß an ihr Netz> anschließt.
Dem kann ich nur zustimmen! Abgesehen von der Gefahrenlage für die
Speiseanlage und eventueller Sicherheitsbedenken gibt es das Dauerthema
der Störspitzen und Oberwellen, die durch die Leitungen rauschen und
z.B. die Steuerimpulse für die Strassenlampen stören, EMV für die
Nachbarn machen, deren Stromnetz mit Rauschen verseuchen und z.B.
Ether-over-Power verhunzen.
Es wird Zeit, dass ein Oberwellenzähler in die Stromzähler eingebaut
wird, der die Blind- und Störleistung misst, die der Verbraucher dem
Netz verabreicht und die abgerechnet wird.
Abdul K. schrieb:> Die Frage ist, was macht die Brücke bei Netzstörungen?
Die werden einfach nicht mitsimuliert...
> Die Transen haben> ja keinerlei Stromüberwachung.
Bei LTSpice kann ja nichts knallen...
Oskar schrieb:> Nulldurchgangserkennung und das> Aufschalten von Spannung zum richtigen Zeitpunkt ist eine Sache für> sich.
Da sehe ich keine probleme mit. Kannst du die problematik erklären?
Der uC bekommt mit 100hz einen nulldurchgang-interrupt und startet den
tabellentimer für sinusausgabe.
Die frage ist wie bastelt man einen einfachen galvanisch getrennten
nulldurchgang signalgeber?
Oskar schrieb:> ein Oberwellenzähler in die Stromzähler eingebaut> wird,
Haushaltstarif verrechnet weder blindstrom noch oberwellen. Nur
industrietarif macht das.
Käferlein schrieb:> Wenn der GMI Tatsächlich auf diesem genialen Konzept beruht,> würde ich eher den PIC im GMI durch einen Arduino ersetzen wollen
Dann müsste man das schaltbild des GMI genau kennen. Wie da die
rückmeldung über das blaue teil, den 555timer und den opamp funktioniert
weiss ich nicht ansatzweise.
Käferlein schrieb:> Da muss ich mir halt einen GMI zum Basteln bestellen.
Hab ich :) Ich hab 5, davon 3 im einsatz.
Aber den mut am laufenden PIC rumzumessen hab ich nicht. Auch nur ein
einziger ausrutscher mit der sonde kann zuviel sein.
Die dinger gehen auch ohne gehäuse wenn man unter 100W bleibt. Ich hab
da ein labornetzteil auf 26V 4A eingestellt, 5 mal 5 ohm parallel in der
+ leitung und dann einen dicken elko. Das simuliert ein solarpanel.
Letztes problem ist meine frau hat das spezial usb-steckernetzteil vom
fnirsi-oszi geklaut um ihr phone zu laden :(((
Alt G. schrieb:> Der uC bekommt mit 100hz einen nulldurchgang-interrupt und startet den> tabellentimer für sinusausgabe.> Die frage ist wie bastelt man einen einfachen galvanisch getrennten> nulldurchgang signalgeber?
Garnicht!
Damit das halbwegs sicher funktioniert musst du eine PLL/FLL oä. nutzen
und so auf die Netzfrequenz aufsynchronisieren.
Alles andere ist Murks.
Das geht über eine Spannungsmessung!
Die brauchst du sowieso, weil es gibt ja Über/Unterspannung am Netz auf
die man aufpassen muss.
Einfach nur Spannung skalieren ist übrigens auch Murks, weil du dann
auch die Harmonischen einspeist.
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Hans W. schrieb:> Damit das halbwegs sicher funktioniert musst du eine PLL/FLL oä. nutzen> und so auf die Netzfrequenz aufsynchronisieren.>> Alles andere ist Murks.
TY. Jetzt ist mir klar was der 555 da im rückpfad macht.
Sowas macht man heute bei 100hz sicher im uC drin. Der kann die zeit
zwischen zwei nulldurchgängen genau messen und einen plausibilitätscheck
machen.
Die sensorless BLDC controller machen die kommutierung zuverlässig
selbst wenn 1/3 der back-emf nulldurchgänge fehlen. Und das über einen
1:50 frequenzbereich. Da kommt kein hardware pll mit.
Hans W. schrieb:> Wenn du mit GaN bei der Leistung <100kHz gehst, ist das perlen vor die> Säue.
So wie ich das verstanden habe ist bei niedrigerer Frequenz die
Effizienz höher, oder anders gesagt wenn ich mit der Frequenz höher gehe
sinkt automatisch die Effizienz.
> Anja G. schrieb:>> Ist der Trick dann für maximale Effizienz die Frequenz mit der Pulsweite>> zu verändern sodass die Ein-Zeit konstant bleibt und man lediglich die>> Aus-Zeit weiter streckt?>> Const-On, Const-Off oder normales PWM haben wenig Einfluss. Da geht's> eher um die stromregler (nochmal, einen grid-tied PV WR macht man als> stromregler!)>
Mir ging es da um die Erzeugung der Zwischenkreisspannung mit dem
Boost-Konverter und der wird doch soweit ich das verstanden habe stumpf
nach MPP ausgelegt, ist also in der Ausgangsspannung ungeregelt und die
Ausgangsspannung wird dann durch die entsprechende Belastung der
Wechselrichter-Schaltung runter gezogen. Man sollte dann natürlich noch
eine Überwachung der Zwischenkreisspannung einbauen um bei zu hoher und
zu niedriger Spannung abzuschalten.
Nun bin ich aber etwas irritiert: Während ich versuche mit üblen
Verrenkungen und extrem vielen Bauteilen irgendwo in die Nähe von 95%
Effizienz zu kommen (und das nur beim DC-DC-Booster) und komplett auf
eine galvanische Trennung verzichte weil ich diese als Effizienzkiller
eingestuft habe ist ST schon vor fast 10 Jahren mit einem sehr simplen
Design um die Ecke gekommen und hat dieses als AN4070 veröffentlicht
(https://www.st.com/resource/en/application_note/an4070-250-w-grid-connected-microinverter-stmicroelectronics.pdf)
welches mit galvanischer Trennung auf knapp über 94% Effizienz kommt,
und das für den kompletten Wechselrichter. Ich habe die Formeln für die
Effizienzberechnung einmal genommen und mit einem GaN-FET
durchgerechnet, da sollte mindestens eine identische Effizienz bei
herauskommen, tendenziell aber eher eine bessere. Und die DC-AC-Wandlung
habe ich mir noch nicht einmal angeschaut, da scheint ebenfalls viel
Potential zur Optimierung zu sein.
Also komplizierter zu machen als es ist, braucht man es wirklich nicht.
Ich habe auch keine PLL, ich messe nur die Zeitabstände mit (hoffentlich
genug) intelligenter Störunterdrückung zwischen zwei Nulldurchgängen und
richte einen Timer daran aus. Oder wenn der Messwert außerhalb 50+-0,2Hz
liegt, wird die ENS rausgeschmissen und das Ding probiert einen
kompletten Neustart. Bleibt der Fehler bestehen, schaltet die ENS erst
gar nicht wieder ein und damit gibts auch keine Wandlerfreigabe. Das
Gleiche bei 230V+-10%.
Dazu kommen noch ein paar Schutzmaßnahmen direkt in Hardware, z.B.
Zwischenkreis-Überspannung (Wandler arbeitet ohne durchgesteuerte
Vollbrücke oder Lastausfall während einer Halbwelle) schaltet sofort
alles ab, ohne daß ein Controller eingreifen muss. Die Steuerung der
Vollbrücke ist bei mir auch komplett in Hardware. Die ENS muss die
Treiber freigeben, aber den Rest macht das Ding alleine. Ein
Software-Absturz oder wenn sich einer der Controller verschluckt, führt
evtl. zu einer stark verzerrten Halbwelle im eingespeisten Strom
und/oder löst eine der Schutzmaßnahmen aus, aber es entsteht kein
Schaden an den Leistungsbauteilen.
Anja G. schrieb:> Mir ging es da um die Erzeugung der Zwischenkreisspannung mit dem> Boost-Konverter
Das problem dabei ist, dass der Transistor dann ja die
Spannungsfestigkeit der Ausgangsspannung mit Reserve
also >400V haben muss. Da ist der Rdson einfach zu hoch im
Gegensatz zu den Flusswandlern mit Übertrager.
Bei dem Konzept mit Gleichspannungs-Zwischenkreis
und in einer Brücke passend zur Netzhalbwelle gepoltem
Buck ist es sicher besser durch Reihenschaltung der
Solarmodule direkt mit deren Spannung zu arbeiten
oder mit Ladungspumpe um einen hohen Wirkungsgrad zu bekommen.
Komisch, so gut wie alle kommerziellen Geräte mit weitem
Eingangsspannungsbereich verwenden einen Boost-Converter am Eingang als
MPPT-Stufe, meistens mit 600V-FETs. Denen ist der Rds(on) wohl nicht zu
hoch, zumal man FETs in diesem Fall wunderbar parallelschalten kann.
Zwei davon parallel bedeutet halber Widerstand, nur noch ein Viertel der
Durchleitverluste.
Käferlein schrieb:> Das problem dabei ist, dass der Transistor dann ja die> Spannungsfestigkeit der Ausgangsspannung mit Reserve> also >400V haben muss. Da ist der Rdson einfach zu hoch im> Gegensatz zu den Flusswandlern mit Übertrager.
Wenn ich bei Mouser nach SI-Mosfets mit Uds > 450V suche gibt es da
Ergebnisse bis runter zu 10 mΩ. Das ist ganz sicher nicht das Problem,
außer bei dir.
Tilo R. schrieb:> Wenn ich bei Mouser nach SI-Mosfets mit Uds > 450V suche gibt es da> Ergebnisse bis runter zu 10 mΩ. Das ist ganz sicher nicht das Problem,> außer bei dir.
Ja istfür mich ein Problem. Nenne mir mal bitte einen in TO220.
Übrigens sind das bei 30A 9W nur vom Rdson.
30A bei der Spannung hat aber nichts mehr mit einem Microinverter zutun.
Wir sind eher in einem Bereich von 10A bei 50V als Eingangsspannung, der
Ausgang ist dann natürlich entsprechend niedriger was den Strom angeht.
Deswegen wurde aber in dem Design welches ich oben verlinkt habe eine
zweistufige Variante gewählt, so müssen 2 FETs eine niedrigere Spannung
aushalten, der RDSon wird damit besser.
Ben B. schrieb:> Also komplizierter zu machen als es ist, braucht man es wirklich nicht.> Ich habe auch keine PLL, ich messe nur die Zeitabstände mit (hoffentlich> genug) intelligenter Störunterdrückung zwischen zwei Nulldurchgängen und> richte einen Timer daran aus. Oder wenn der Messwert außerhalb 50+-0,2Hz> liegt, wird die ENS rausgeschmissen und das Ding probiert einen> kompletten Neustart.
Genau deshalb macht das seit 15 Jahren keiner mehr so :)
Am Netz gibt's um den 0-durchgang haufenweise Störungen... Da
willst/darfst du nicht dauernd abschalten und dann 5min das Netz
beobachten bevor du wieder zuschalten darfst.
Für 3 phasige Systeme hat man nebenbei noch andere Vorteile dadurch.
Anja G. schrieb:> Hans W. schrieb:>>> Wenn du mit GaN bei der Leistung <100kHz gehst, ist das perlen vor die>> Säue.>> So wie ich das verstanden habe ist bei niedrigerer Frequenz die> Effizienz höher, oder anders gesagt wenn ich mit der Frequenz höher gehe> sinkt automatisch die Effizienz.
Naja, die Effizienz hängt aber auch von vielen anderen Parametern ab...
Z.b. der ohmsche Widerstand der Drossel, Arbeitspunkt des boosters,...
Anja G. schrieb:> Mir ging es da um die Erzeugung der Zwischenkreisspannung mit dem> Boost-Konverter und der wird doch soweit ich das verstanden habe stumpf> nach MPP ausgelegt, ist also in der Ausgangsspannung ungeregelt und die> Ausgangsspannung wird dann durch die entsprechende Belastung der> Wechselrichter-Schaltung runter gezogen. Man sollte dann natürlich noch> eine Überwachung der Zwischenkreisspannung einbauen um bei zu hoher und> zu niedriger Spannung abzuschalten.
Sooo einfach ist das leider nicht.
Im Prinzip muss der mpp Regler die Energie für die Einspeisung + die
Abweichung der zwischenkreis Spannung liefern.
Der ausgangsregler gibt einen RMS Strom der den mpp Strom entspricht ab.
Nun hast du aber bei weitem keinen idealen sinus am Netz. Mitunter
"fehlen" da z.B Halbwellen.
Du versuchst zumindest für eine Halbwelle einen sauberen sinus
abzugeben. Die Energie ist also nur bedingt vorhersagbar. Willst du also
nicht dauernd vom Netz gehen, dann musst du über den zwischenkreis und
der Regler Parametrierung einiges abfangen.
Vor allem die ganzen fault-ride-through zustände sind gar nicht ohne.
73
Anja G. schrieb:> n 10A bei 50V als Eingangsspannung,
Dann schau dir mal die Solarmodule an.
Da ist eher 15A bei 30V angesagt.
Hinzu kommt noch, dass der Transistor
nicht dauernd leitet. Also mehr Strom.
Ich möchte von einem 12V Akku einspeisen.
Momentan: Synchroner Buck converter als
negativ boost auf GMI.
Anja G. schrieb:> Deswegen wurde aber in dem Design welches ich oben verlinkt habe eine> zweistufige Variante gewählt, so müssen 2 FETs eine niedrigere Spannung> aushalten, der RDSon wird damit besser.
Bist du dir da sicher? Ich sehe das nicht so und im Text
habe ich das auch nicht gefunden.
> Am Netz gibt's um den 0-durchgang haufenweise Störungen...> Da willst/darfst du nicht dauernd abschalten und dann 5min> das Netz beobachten bevor du wieder zuschalten darfst.
Erstens sinds nur 30 Sekunden und zweitens schrieb ich ja bereits, daß
ich probiere, die Störungen auszublenden. Wenn der Nulldurchgang
natürlich durch irgendwas komplett weggeschrapelt wird, dann
funktioniert das nicht - aber damit haben andere Geräte dann genau so
ihre Probleme. Als ich diesen Programmteil getestet habe, hab ich die
als falsch verworfenen bzw. nicht erkannten Nulldurchgänge mitgezählt
und da war so gut wie gar nichts. Also funktioniert mein Ansatz entweder
ziemlich gut oder das Netz war verdammt sauber.
Gibt ähnliche Probleme z.B. bei den Fronius IG Wechselrichtern. Wenn man
die auf dem Basteltisch testen möchte, ist deren Netzimpedanzmessung so
kitzlig, daß ein Zwischenstecker zur Leistungsmessung bereits zuviel
ist.
Alt G. schrieb:> galvanisch getrennten nulldurchgang signalgeber
Ist nicht schwer. Bei den Billigdingern ist das gelöst durch den kleinen
blauen Übertrager (Stromübertrager mit Vorwiderstand zwischen L und N)
und die OPV-Halbwellengleichrichtung. Behelfsweise geht das vielleicht
wie im Bild. Man braucht so eine Krücke aber nicht wirklich, eine
OPV-Vollwellengleichrichtung als Führungsgröße für den eingangsseitigen
Schaltregler reicht.
Ben B. schrieb:> Gibt ähnliche Probleme z.B. bei den Fronius IG Wechselrichtern.
Jetzt rate Mal warum ich weiß wie das heutzutage gemacht wird... Das ist
auch ein Design von ca 2000...
Die zuschaltzeiten sind nicht in jedem Land gleich... 5min waren glaube
ich Italien...oder wars Australien... Ist schon etwas her ;)
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Helge schrieb:> Alt G. schrieb:> Behelfsweise geht das vielleicht> wie im Bild.
Ist das nicht etwas kompliziert? Eigentlich muss man ja nur das auf 5V
geclampte AC signal auf einen pin change interrupt legen.
Reicht es nicht die optokoppler led über einen widerstand an AC zu legen
(oder geht die bei falscher polarität kaputt?) und den phototransistor
direkt an den uC pin den man mit "internal pull up" hochzieht?
Bild oben macht das ja auch so, nur doppelt. Wobei den transistor
versteh ich nicht, der invertiert nur. Und warum der opto nicht die
jeweils andere phase misst?
Käferlein schrieb:> Anja G. schrieb:>> n 10A bei 50V als Eingangsspannung,>> Dann schau dir mal die Solarmodule an.> Da ist eher 15A bei 30V angesagt.> Hinzu kommt noch, dass der Transistor> nicht dauernd leitet. Also mehr Strom.
Allerdings gibt's meistens 2 Stück sodass diese abwechselnd schalten,
also ist der Spitzenstrom zwar hoch, der gemittelte Wert allerdings
wieder niedriger.
Käferlein schrieb:> Anja G. schrieb:>> Deswegen wurde aber in dem Design welches ich oben verlinkt habe eine>> zweistufige Variante gewählt, so müssen 2 FETs eine niedrigere Spannung>> aushalten, der RDSon wird damit besser.>> Bist du dir da sicher? Ich sehe das nicht so und im Text> habe ich das auch nicht gefunden.
Naja, S1 und S2 haben eine geringere Spannungsfestigkeit, nämlich nur
100V, und das diese eine geringere Spannungsfestigkeit haben müssen ist
in Kapitel 4.2 im Paper dazu beschrieben. Wenn man das mit nem GaN FET
macht hat man die 100V Spannungsfestigkeit bei RDSon = 5mOhm. Für S3
kann man dann den anderen 600V GaN FET nehmen mit RDSon = 30mOhm. Das
die Schaltverluste durch die schnellen Schaltzeiten von GaN-FETs
geringer werden sollte auch klar sein. Leider wurden keine Formeln für
die Berechnung der Verluste angegeben, sonst hätte ich das einmal neu
durchgerechnet.
Hans W. schrieb:> Anja G. schrieb:>> Hans W. schrieb:>>>>> Wenn du mit GaN bei der Leistung <100kHz gehst, ist das perlen vor die>>> Säue.>>>> So wie ich das verstanden habe ist bei niedrigerer Frequenz die>> Effizienz höher, oder anders gesagt wenn ich mit der Frequenz höher gehe>> sinkt automatisch die Effizienz.>> Naja, die Effizienz hängt aber auch von vielen anderen Parametern ab...> Z.b. der ohmsche Widerstand der Drossel, Arbeitspunkt des boosters,...>
Ja das ist soweit klar, nur kann ich bei einer höheren Frequenz den
ohmschen Widerstand der Drossel reduzieren? Nicht wirklich, oder? Also
klar muss alles gut sein und es macht keinen Sinn irgendwo zu versuchen
noch etwas herauszukitzeln wenn man 2 Bauteile weiter fleißig heizt.
> Anja G. schrieb:>> Mir ging es da um die Erzeugung der Zwischenkreisspannung mit dem>> Boost-Konverter und der wird doch soweit ich das verstanden habe stumpf>> nach MPP ausgelegt, ist also in der Ausgangsspannung ungeregelt und die>> Ausgangsspannung wird dann durch die entsprechende Belastung der>> Wechselrichter-Schaltung runter gezogen. Man sollte dann natürlich noch>> eine Überwachung der Zwischenkreisspannung einbauen um bei zu hoher und>> zu niedriger Spannung abzuschalten.>> Sooo einfach ist das leider nicht.>> Im Prinzip muss der mpp Regler die Energie für die Einspeisung + die> Abweichung der zwischenkreis Spannung liefern.
Soweit logisch. Aber wenn ich nach MPP regele kann ich doch auf alles
andere erstmal keine Rücksicht nehmen, oder? Ich muss also einfach
erstmal das maximum rausholen und damit den Zwischenkreiskondensator
laden. Das kann völlig unabhängig vom Rest passieren, man könnte das
also sogar auf einer komplett getrennten CPU laufen lassen.
> Der ausgangsregler gibt einen RMS Strom der den mpp Strom entspricht ab.> Nun hast du aber bei weitem keinen idealen sinus am Netz. Mitunter> "fehlen" da z.B Halbwellen.
Das ist aber ja das "Problem" des Ausgangsreglers. Da muss der
Zwischenkreis einen ausreichend großen und ausreichend Spannungsfesten
Kondensator haben sodass man da auch mal eine Halbwelle verschlucken
kann ohne das die Spannung zu extrem ansteigt. In der nächsten Halbwelle
muss dann der Strom erhöht werden. Der Soll-Einspeisestrom ergibt sich
also aus einem Produkt von aktueller Netzspannung und der
Zwischenkreisspannung (meinetwegen gemessen am Anfang der Halbwelle und
dann wird das eine Halbwelle lang durchgezogen damit es nicht am Ende
absackt wenn der Kondensator entladen wird). Wenn das ganze richtig
eingestellt ist würde sich so eine annähernd konstante
Zwischenkreisspannung einstellen. Eine übersprungene Halbwelle würde
dann mit einer Halbwelle mit erhöhter Leistung beantwortet werden.
> Du versuchst zumindest für eine Halbwelle einen sauberen sinus> abzugeben. Die Energie ist also nur bedingt vorhersagbar. Willst du also> nicht dauernd vom Netz gehen, dann musst du über den zwischenkreis und> der Regler Parametrierung einiges abfangen.
Kann man das nicht experimentell ermitteln? In der Software kann man ein
zufälliges verpassen von Halbwellen einbauen und so Fehler simulieren
und dann für verschiedene Zwischenkreisspannungen unterschiedliche
Faktoren für den Soll-Strom festlegen. Die Spannung im Zwischenkreis
sollte dabei annähernd konstant bleiben bzw. sich nach so einem Fehler
schnell erholen (auch wenn ich nicht verstanden habe warum da plötzlich
ganze Halbwellen fehlen sollten).
Mathematisch ausgedrückt:
Isoll = Xnetz * Xzwischenkreis
Xnetz kommt aus der Lookup-Tabelle und wird aus Unetz ermittelt, so oft
wie möglich/gewollt pro Halbwelle
Xzwischenkreis ist der Faktor der sich aus der Zwischenkreisspannung zu
Beginn der Halbwelle ergibt
> Vor allem die ganzen fault-ride-through zustände sind gar nicht ohne.>
Kannst du dazu noch etwas mehr sagen? Was sind da eventuelle Stichworte
mit denen man mehr Informationen dazu findet und was passiert wenn man
dies nicht tut?
> nur kann ich bei einer höheren Frequenz den ohmschen Widerstand> der Drossel reduzieren? Nicht wirklich, oder?
Doch, indirekt schon. Höhere Frequenz heißt weniger Induktivität, damit
weniger Windungen und weniger ohmischer Widerstand. Allerdings oft
teurerer Kern, mehr Störungen, höhere Umschaltverluste und höhere
Treiberverluste.
Alt G. schrieb:> Ist das nicht etwas kompliziert? Eigentlich muss man ja nur das auf 5V> geclampte AC signal auf einen pin change interrupt legen.
Ich bin ja grundsätzlich ein Fan von ICs wo "alles drin" ist. Hier: Der
BM1Z103FJ von ROHM, der bietet Nulldurchgangserkennung mit
entsprechender Filterung und gleichzeitig auch einen Spannungsteiler um
die Spannung messen zu können.
Ben B. schrieb:>> nur kann ich bei einer höheren Frequenz den ohmschen Widerstand>> der Drossel reduzieren? Nicht wirklich, oder?> Doch, indirekt schon. Höhere Frequenz heißt weniger Induktivität, damit> weniger Windungen und weniger ohmischer Widerstand. Allerdings oft> teurerer Kern, mehr Störungen, höhere Umschaltverluste und höhere> Treiberverluste.
Ah, verstehe, das habe ich nicht bedacht. Also muss man verschiedene
Werte durchrechnen um zu schauen wo der Punkt der höchsten Effizienz für
den gewünschten Betriebsbereich ist.
Ben B. schrieb:> mehr Störungen
Eigentlich ganz im Gegenteil! Höhere Frequenz ergibt bei gleichem
taktfilter sogar weniger storsignal. Der Witz ist dass du weniger L und
C brauchst und daher wieder weniger Verluste hast.
Schaltvetluste sind seit SiC Transistoren wesentlich weniger
problematisch geworden... Das war mit IGBTs ganz anders.
Solange du keine heric Topologie oä hast, kannst du die eigentlich
ignorieren...
Anja G. schrieb:> Kannst du dazu noch etwas mehr sagen?
Fang Mal mit dem an:
https://de.m.wikipedia.org/wiki/Low-Voltage_Ride_Through
Es gibt aber auch was für high-voltage frt.
73
Man könnte wahrscheinlich auch die Schaltung von
https://www.ti.com/lit/an/sbaa542/sbaa542.pdf?ts=1663325689781 nehmen
und mit den Ausgängen direkt an 2 FET-Treiber für die H-Brücke gehen
(oder bei der HERIC-Schaltung an die entsprechenden FETs). Dann hätte
man das ganze unabhängig von der CPU gelöst und es könnte "nur" noch die
Sinusmodulation schief gehen, mit einem Logikgatter kann man dann da
noch ein PWM-Signal drauf legen.
Hans W. schrieb:> Solange du keine heric Topologie oä hast, kannst du die eigentlich> ignorieren...
Durch die HERIC Topologie habe ich doch aber wieder eine höhere
Effizienz, zumindest in der Theorie? Ansonsten könnte ich ja auch
einfach eine normale H-Brücke nehmen, da meinetwegen GaN-FETs für die
bestmögliche Effizienz hinbauen (zumindest an den beiden FETs mit denen
ich PWM machen muss) und 2 SiC-FETs für das "langsame" umschalten.
> Anja G. schrieb:>> Kannst du dazu noch etwas mehr sagen?>> Fang Mal mit dem an:> https://de.m.wikipedia.org/wiki/Low-Voltage_Ride_Through
Vielen dank, nur ob die China-Wechselrichter soetwas auch haben ;) Ich
glaube die Schaltung von oben die sich selbst richtig umpolt würde damit
nicht wirklich klarkommen wenn die Spannung kurz auf 0 runter geht.
Vielleicht ist das auch der Grund warum die Dinger manchmal kaputt
gehen, die FETs werden dann bestimmt richtig schön heiß.
Da muss ich doch aber auch nur den Strom konstant halten wie ich es
eigentlich sowieso die ganze Zeit tun muss. Das wäre dann aber eine
Softwaresache für später, wobei man natürlich jetzt schon bei Gedanken
zur Hardware im Hinterkopf behalten muss das die Nulldurchgangserkennung
auch bei zu geringen Spannungen funktionieren muss um das zu
ermöglichen. Bis zum Ende der Halbwelle würde ich es jeweils hinbekommen
(zumindest wenn die FETs nicht von der Hardware abgewürgt werden),
darüber hinaus könnte es sehr schwierig werden...
> Es gibt aber auch was für high-voltage frt.
Beim high-voltage scheint es einfacher zu sein, da habe ich wenigstens
nicht das Problem das mir die Synchronisierung verloren gehen kann
sondern muss nur messen und vergleichen und dann abschalten wenn
Grenzwerte überschritten werden.
Anja G. schrieb:> Vielleicht ist das auch der Grund warum die Dinger manchmal kaputt> gehen, die FETs werden dann bestimmt richtig schön heiß.
Naja, es gibt auch Phase Sprünge und ähnliches.... Ist alles selten,
aber kann dir den Tag vermiesen.
Das hat schon richtig schlimm geklungen bei den abnormal Tests.
Schnelle hardware-stromabschaltung (also schneller wie eine PWM Periode)
und spannungsüberwachung am zwischenkreis ist wichtig damit du eine
Überlebenschance hast.
Auch böse ist ein öffnen der Relais im Strom Scheitel... Das müssen
deine Transistoren auch erstmal aushalten...
73
Zumindest die GaN-FETs von TI mit integriertem Treiber können so wie ich
das verstanden habe im Prinzip gar nicht kaputt gehen, der Strom darf
kurzzeitig scheinbar unbegrenzt sein und es gibt diverse
Schutzmechanismen direkt integriert und der gibt eine entsprechende
Rückmeldung über einen Fehler raus. Da könnte man bei den neuen AVRs
über die konfigurierbare Logik wenn ein FET einen Fehler meldet sofort
diverse Dinge abschalten, direkt in Hardware und praktisch ohne
Verzögerung.
Wenn es zu einem solchen Phasensprung kommt, kann ich da nicht einfach
mit einer Feinsicherung reagieren oder verdampfen die FETs vor der
Sicherung? Dann wäre zwar die Sicherung kaputt aber das ist ja halb so
schlimm. Alternativ müsste die Induktivität am Ausgang doch auch erstmal
ziemlich viel abfiltern können? Ansonsten könnte ich natürlich noch an
einem shunt beim überschreiten einer Schwelle eine Abschaltung
erzwingen. Den Shunt brauche ich ja sowieso für die Messung des
Ausgangsstroms.
Anja G. schrieb:> BM1Z103FJ
Sehr interessant! Allerdings wehre ich mich immer noch gegen eine
driektgekoppelte Wandlertechnologie. Z.B. habe ich eine Akkubank mit
-22..28V. Ich wäre auf eine isolierte Lösung angewiesen. Selbst ohne
Akkubank, alle meine Module haben eingeschränkte Isolation.
Hagelschäden, gabs für umme. Das ist zwar wieder mit Bootslack isoliert,
aber ob das jahrelang +/-3xxV überlebt will ich nicht drauf wetten.
Außerdem wird es eine sehr interessante Aufgabe, daß ein Inverter ohne
galvanische trennung nicht zum Kurzwellensender wird.
Für hohe Effizienz vermute ich, man braucht erstmal eine
Hilfsspannungserzeugung, sowohl für SMPS als auch für die Treiber auf
der Netzseite. Das fehlt bei sämtlichen der billigen dinger. Für SMPS
ist eh klar, die ggf. netzgeführten langsamen Umschalter auf 230V-Seite
werden dadurch auch besser. Ich halte auch einen fetten Zwischenkreis
>350V und Steller auf 230V-Seite für übertrieben. Ein kleiner
Pufferkondensator und Steuerung der Leistung mittels DC SMPS-Controller
ist viel einfacher zu handhaben und spart die Verluste einer schnell
schaltenden HV-Leistungsstufe.
Helge schrieb:> Sehr interessant! Allerdings wehre ich mich immer noch gegen eine> driektgekoppelte Wandlertechnologie.
Häng noch nen Optokoppler dran und bau ein Kondensatornetzteil dran,
schon ist es isoliert. Die Spannungsmessung fällt dann natürlich weg.
Eine galvanische Trennung würde sich ja sowieso nur bei der Erzeugung
der Zwischenkreisspannung anbieten, man kann also auch dort trennen und
dann kann man auf der HVDC und AC-Seite wieder ohne Trennung arbeiten
und auch den ROHM IC dort verbauen. Der LVDC-Teil wird dann über einen
Spannungsregler direkt aus dem PV-Panel versorgt, dort kommt dann ein
Isolator hin für irgendeine Kommunikationsschnittstelle zur AC Seite und
alles ist gut. Nachts läuft die zweite CPU dann einfach gar nicht
sondern nur die erste (die dann wohl von den 230V versorgt wird, mit
einem Powermux und einem isolierten DC-DC converter um optional auf die
Versorgung über LVDC umschalten zu können).
Alt G. schrieb:> Ist das nicht etwas kompliziert?
Du brauchst Flanken mit definierter Vorlaufzeit und halbwegs präzisem
Schaltverhalten, wenn du damit was steuern willst. 2 OK mim Widerstand
ist nur ein Schätzeisen. Außerdem hat deine Idee x10 verlustleistung.
Aber wie gesagt, das Signal holst dir eh besser aus einem
OPV-Vollwellengleichrichter.
Es wird wohl darauf hinauslaufen, dass man ein Meanwell
Netzteil umgekehrt betreibt.
Bis 150W hat man da gute Sperrwandlerübertrager mit denen
man den Zwischenkreis befeuern kann oder eben eine
Stromquelle realisieren kann.
.. oder man nimmt gleich nen ordentlichen Übertrager. Im Bild einer ausm
alten TV, könnte ungefähr ETD39 sein. 400W Flyback, 1.000W Flusswandler,
sagt Würth bei der Größe.
https://www.we-online.com/katalog/datasheet/070-5724.pdf Würde ich mir
aber wickeln lassen, weil ich mir sowas nicht zutraue.
Ein 1kW-Übertrager ist auch sinnvoll, um die Leistungsspitzen wirklich
verlustarm übertragen zu können. Das entspricht dann einem
500W-Inverter.
Helge schrieb:> Du brauchst Flanken mit definierter Vorlaufzeit und halbwegs präzisem> Schaltverhalten, wenn du damit was steuern willst.
Ja das leuchtet ein. Die "stromlos phase" muss grösser sein als der
fehler der nulldurchgangsdetektion.
Da wäre eine softwarelösung vielleicht einfacher. Man lieset dei AC per
AD wandler ein und multipliziert das mit sin(50hz) und dann auch noch
mit cos(50hz) und summiert das über 20ms oder 40ms. Der atan2(sin,cos)
zeigt dann die nulldurchgänge, und das läuft auch bei extrem verformten
spannungen.
Einfach gesagt man füttert einen auf 50hz getrimmten psk31 demodulator
mit der AC. Oder anders ausgedrückt man macht eine 1-bin fourier analyse
der AC und extrahiert die phase.
Ganz ehrlich, nehmt einen 230V->12V ringkern trafo, dazu noch eine
schöne fertige H-Brücke für DC-Motoren und macht die Einspeisung usw auf
der Niederspannungsseite.
Ob du jetzt um die 90% oder um die 95% liegst, ist unterm Strich
vollkommen egal!
Wenn du einen 2x12V Trafo nimmst und zwischen Einspeisung auf 12V und
24V wechseln kannst, dann kannst du einiges kompensieren, weil du
insgesamt in einen besseren Arbeitspunkt kommst.
Da gibt's z.B. sowas hier: DRV8962 (gerade nicht verfügbar) oder etwas
weniger super DRV8256.
Nicht isoliert von 30V auf >350V zu kommen, ist absolut nicht trivial,
wenn's halbwegs effizient sein soll! BTDT!
Da hilft dir auch GaN nur bedingt!
Isoliert geht das einfacher - da musst du dann aber schon sehr genau
wissen wie man einen guten HF-Trafo für sowas baut... auch einen
Wissenschaft für sich.
Darum macht das auf der Niederspannungsseite!
Da hast du kein Problem mit dc-einspeisung, der Trafo filtert dir schon
tonnenweise Störungen raus und ganz nebenbei sparst du dir selbst bei
einer disketen H-Brücke noch haufenweise andere Baustellen.
Da kannst du z.B. ohne weiteres Ethernet-Übertrager zur Gateansteuerung
nehmen... klingt vllt wüst, geht aber garnicht schlecht :)
73
Helge schrieb:> .. oder man nimmt gleich nen ordentlichen Übertrager. Im Bild einer ausm> alten TV
Die haben zu viel Streuinduktivität. Schau mal was die für
Snubber haben.
Helge schrieb:> warum?
Liegt wohl an der Wickeltechnik, mechanische Ausführung.
Deine Simu läuft nicht. Sind Sachen drin, die bei LTspice
von Hause aus nicht an Board sind.
Außerdem ist das kein Sperrwandler.
Das ist natürlich kein Sperrwandler, weil der einen doppelt so großen
Übertrager für die gleiche Leistung bräuchte.
Tausche dir (8x) irgendeinen anderen Mosfet rein, den du schön findest.
Helge schrieb:> Das ist natürlich kein Sperrwandler, weil der einen doppelt so großen> Übertrager für die gleiche Leistung bräuchte.
Das ist ja schrecklich!
Helge schrieb:> Jeder schaltwandler mit Übertrager ist erstmal eine Stromquelle.
Sehe ich nicht so.
Abdul K. schrieb:> Für einen Chinesen schon!
Meanwell ist Chinese.
___________________________________________________________Beitrag "Re: $40 GDI inverter, neuerdings qualitätsprobleme?"
Mit Sperrwandler brauche ich keine L2.
Mein Instinkt sagt mir, dass ich mit einem Sperrwandler
beginnen sollte.
Übrigens ist C26 mit 10µF sehr hoch dimensioniert.
Ich meine 0,22µF pro 100W sind da passend.
Aber erstmal baue ich die Brücke auf Lochraster und
schaue mal wie die sich real benimmt.
Diese Brücke möchte ich unbedingt mal bauen.
Ich würde da einen Phase-Shifter nehmen, um auf die
Zwischenkreisspannung zu kommen (also 2 Transistoren Primär+4Dioden
Sekundär) und die Stromregelung über die H-Brücke (und ggf. als HERIC
auslegen).
200-250W ist IMHO die absolute Grenze für einen Flyback... und da musst
du schon ziemlich gut mit dem Luftspalt umgehen, dass du a) keine riesen
Probleme mit EMV bekommst (also auch Störungen, die dich selbst lahm
legen) und b) thermisch über die Runden kommst.
Und ganz nebenbei fangen bei 200-250W Phase-Shifter an sinnvoll zu
werden.
Wie oben schon jemand angemerkt hat, ist ein Phase-Shifter (oder jeder
andere fluss-wandler) auch wesentlich effizienter was das
Volumen/Gewicht angeht. du nutzt einfach den Kern wesentlich besser
aus...
Ob du jetzt mit 4 schnellen Schaltern arbeitest, oder die
Leitungsverluste von den 4 langsamen für den Polwender miteinrechnest,
ist ziemlich egal...
Mit Rauchzeichen musst du ohnehin rechnen. Aber zu Beginn speist du so
oder so nur auf eine kleine Spannung mit kleinem Strom ein... oder
speist sogar einfach nur mal auf eine Ohmsche Last ein.
Da kannst du auch billigst IRF540 reinbauen. Wenn's dann der Regler mal
synchron läuft, dann kannst du ja mal billigst 400/450V Typen einbauen
und ein bisserl Strom fahren.
Wenn das auch geht, dann nimmst du die wirklich passenden Schalter.
Die sind übrigens auch nicht teuer... ich glaub ich hab letztens 4,50
für 650V Typen gezahlt für ein Projekt bei dem ich ziemlich schnell
schalten musste.
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Aktuell wird uns als Grund für zukünftige Stromausfälle die Vielzahl
persönlicher Heizlüfter verkauft. Pustekuchen - ihr werdet das sein mit
euren selbstgebauten FET-Pershings, die jede Nacht in einer anderen
Stadt in's Netz einschlagen.
Saachtma: Warum zum Geier seid ihr eigentlich so heiß drauf,
einzuspeisen? Dem Habeck helfen?
Also bei mir würde nichts ins Stromnetz eingespeist werden bzw. als
Einspeisung gezählt werden, ich habe eine Grundlast von ca. 900W, da
wird alles selbst verbraucht was ich mit einem (oder sogar 2) von diesen
< 500W Wechselrichtern erzeuge. Da Stromzähler saldierend arbeiten ist
das Einspeisen ins Hausnetz die einfachste Methode die Stromkosten zu
senken ohne Leitungen quer durchs Haus ziehen zu müssen. Außerdem kann
man theoretisch einen riesen Dreck einspeisen und das Netz hält dagegen,
zum Beispiel eine zu hohe Frequenz oder eine zu hohe Spannung. Bei
empfindlicher Elektronik würde diese einfach kaputt gehen. Im
schlimmsten Fall brennen bei einem Einspeisewechselrichter ein paar FETs
am Inverter durch, dann tauscht man die und weiter geht's. Nachteilig
ist natürlich, dass man bestimmte Anforderungen erfüllen muss und nicht
machen kann was man will und das man auch mit Dreck rechnen muss der aus
dem Netz reinkommt (Phasensprünge zum Beispiel).
Götz schrieb:> Saachtma: Warum zum Geier seid ihr eigentlich so heiß drauf,> einzuspeisen?
Eigenbedarf decken. Mit 50W geht hier nichts raus.
Aber eigentlich ist es nur das Interesse an der Technik.
Anja G. schrieb:> Im> schlimmsten Fall brennen bei einem Einspeisewechselrichter ein paar FETs> am Inverter durch, dann tauscht man die und weiter geht's.
Das ist wohl eher der beste Fall. Bei Schaltnetzteilen reißt
es oft genug den Treiber mit. Warum sollte das hier anders sein?
Vor allem wenn das Gate sehr niederohmig am Treiber hängt.
Anja G. schrieb:> ich habe eine Grundlast von ca. 900W
Das ist aber sehr viel.
Oder man schaut sich eine der Aussie-Methoden ab: Halogen-RKT mit
Vollbrücke ansteuern, die 50Hz mit PWM langfahren. Dann besteht der
Leistungsteil nur noch aus 4-8 Transistoren, Drossel + C, Trafo. Mim
Wirkungsgrad wird man sicherlich bei >90% ankommen, ist ja alles
langsam.
Vielleicht läßt sich dazu ein Klasse D Verstärkerchip mißbrauchen.
Helge schrieb:> Halogen-RKT mit> Vollbrücke ansteuern, die 50Hz mit PWM langfahren.
Das geht nicht, weil du dann dem Netzsinus versuchst deine
Sinusform und Phase aufzudrücken.
Es sei denn, du gibst dem d-amp eine OTA-Eigneschaft.
Das heisst er arbeitet als Strom- und nicht als
Spannungsquelle.
Die Ringkerntrenntrafos in den alten Solarinvertern werden
übrigens ganz schön heiß.
Halogentrafos sind ja eher so Vollast 11V - Leerlauf 12V. Dann wäre
einspeisen halt 13V. Klar ist strom einkoppeln eleganter, hier muß halt
der uC den Sinus manipulieren für den d-amp. Ich finde daran schön, daß
das ein extrem kompaktes Teil wäre.
Heute habe ich die Einspeiseschaltung aufgebaut und getestet.
Ich bin begeistert. Die Oszillogramme sind in Wirklichkeit
noch besser als in LTspice. Die Flankensteilheit lässt
keine Wünsche offen.
Beim Messen am Gate ist mir ein Unglück passiert.
Es gab einen Lichtblitz und die Sicherungen waren beide durch.
Es sind ESKA 3,15AFlink 25mm*5mm, die ich für meine GMIs gekauft
hatte und dort auch eingebaut habe.
Und jetzt haltet euch fest - die Schaltung hat das überlebt. :)
Zum Einspeisen habe ich ein 350V Labornetzteil mit Vorwiderstand
verwendet.
Im Bild sieht man schön wie die Schaltung die Nulldurchgänge
auslässt. Die Spannung springt dann auf die am Labornetzteil
eingestellten 350V. Sonnst folgt sie dem Netzsinus.
Ich bin hoch zufrieden mit der Leistung dieser einfach genialen
Schaltung. Simulation und die genaue Schaltungsauslegung
dann später. Ich brauche jetzt erstmal Pause.
Abdul K. schrieb:> Trink erstmal enen heeßen ☕ 😋>> Sieht gut aus. Welcher Strom/Leistung floß? Wurden die Transen warm?
350V über 10K Ohm.
Dieser Modus ist ja das Gegenteil vom Sinus.
Beim Scheitel fliesst der geringste Strom.
Da kommt dann der DC-DC-Converter ins Spiel.
Ich wollte halt sehen, ob das grundsätzlich funzt und es
sich lohnt weiter zu machen. Das tut es definitiv.
Habe BUK444-500B drin. Die haben einen gemessenen Rdson von 2,5R.
Hatte da mal vor langer Zeit eine Stange von bei Nedis bestellt.
Je nach dem löte ich dann andere rein.
Bei der Thyristor-Applikation hast du ständig mindestens 1,5V Drop
zwischen Katode und Anode.
Käferlein schrieb:> Heute habe ich die Einspeiseschaltung aufgebaut und getestet.
Geil. Der baut das einfach nach und das funktioniert. Würde ich nie
hinbringen.
Ich hab gesehen bei meinem $2 inverter modul kostet das porto inzwischen
$5. Früher war porto $1.20. Ausserdem komme ich mit dem nicht über 50
watt, danach werden die induktiven spikes beim ausschalten eines FET >
50V und killen den fet. KA was da los ist.
Bild ist drain der beiden FET.
Das ist ohne den SG3525, die FET hängen direkt am arduino. Das SG3525 IC
eliminiert, und das timing scheint zu funktioniern. Nur wie man die
spikes eliminiert ... da fehlt mir die erfahrung.
Die pwm frequenz von 32 khz könnte man mit einem clone prozessor, dem
LGT8F328P auf 64khz erhöhen. Die sind sogar billiger als die at328p.
Käferlein schrieb:> Abdul K. schrieb:>> Trink erstmal enen heeßen ☕ 😋>>>> Sieht gut aus. Welcher Strom/Leistung floß? Wurden die Transen warm?>> 350V über 10K Ohm.
Kann dein Labornetzteil den Strom begrenzen? Wenn ja dann könnte man es
doch auch ohne den Widerstand machen und so den Strom begrenzen, dann
kann es Leistungstechnisch auch höher gehen und man kann schauen wie das
mit der Erwärmung aussieht, und den Sinus müsste man dann auch
automatisch haben.
Anja G. schrieb:> Kann dein Labornetzteil den Strom begrenzen?> dann kann es Leistungstechnisch auch höher gehen
Du hast schon begriffen dass das füttern der schaltung mit DC nur ein
behelf zur überprüfung der funktionsweise ist?
Du hast schon begriffen dass das füttern der schaltung mit DC einen
ziemlich komischen stromfluss verursacht?
Besser wäre die schaltung testweise gleich mit 340V gleichgerichtete AC
zu versorgen, dann stimmt auch der strom.
Abdul K. schrieb:> Arduino treibt PowerFET?? Sollte der nicht viel zu schwach sein?
Zu wenig Spannung. Deshalb hebt er vor dem Ausschalten von der
Nulllinie ab. Wird dann auch warm.
Schnell genug ist er, deshalb ja der Spike.
Also den Spike gleichrichten und die Ladeschaltung mit einem
Widerstand wo weit wie nötig belasten.
Vielleicht reicht es auch mit einem höheren Gatewiderstand
das Ausschalten zu verlangsamen. Dann wird der Spike im
FET in Wärme umgesetzt.
Anja G. schrieb:> Kann dein Labornetzteil den Strom begrenzen?
60mA mit einer EL34.
Anja G. schrieb:> und den Sinus müsste man dann auch> automatisch haben
Mit Konstantstrom ergibt sich ein Rechteck.
Wäre bis +- 40Grad vom Scheitel für mich auch in Ordnung.
Die meisten Verbraucher ziehen eh nur in den Scheiteln
Strom. Das Netz hat dann die Aufgabe, den Strom der
sinusförmig reinkommt, von den Flanken auf den Scheitel
zu verteilen.
Dafür habe ich in meiner Insel einen 2KWp PWM Sinusformer.
Ist das Meanwell LRS-150-12 ein Sperrwandler?
Und falls jemand die Baureihe da hat, welche
Abmessungen hat der Übertrager?
Ich muss noch den Sperrwandler und den arduino nano
dauf die Eurokarte bekommen.
Alt G. schrieb:> Ausserdem komme ich mit dem nicht über 50> watt, danach werden die induktiven spikes beim ausschalten eines FET >> 50V und killen den fet. KA was da los ist.
Die Appnotes von Texas instruments sind da Hilfreich:
slup170.pdf "Estimating MOSFET Parameters from the Data Sheet"
slup100.pdf "SnubberCircuits: Theory, Design and Application"
Pro mosfet sollte eine rate-of rise clamp und ein rc snubber drin sein.
Bei den clamps gibt's auch lossless varianten.
evtl noch reset wicklung(en).
Anbei die aktuelle Schaltung wie auf Lochraster gebaut.
Es gibt noch eine nette Überraschung in der Schaltung.
Aber für heute erstmal genug von meiner Seite.
Käferlein schrieb:> Also den Spike gleichrichten und die Ladeschaltung mit einem> Widerstand wo weit wie nötig belasten.
PS:
Was neuerdings auch gerne gemacht wird, den Spike mit einer
TVS-Z-Diode begrenzen. (Zum Pluspol)
Johann Klammer schrieb:> Pro mosfet sollte eine rate-of rise clamp und ein rc snubber drin sein.
Ich hab mal einen snubber aus 10 ohm und 0.022 uF reingemacht, zwischen
den 2 drains, so war das im original auch. Die spikes sind nun viel
handlicher und auch bei 5A dauerstrom werden die FET nicht mehr heiss,
aber der 3W 10ohm R wird warm.
Alt G. schrieb:> Ich hab mal einen snubber aus 10 ohm und 0.022 uF reingemacht, zwischen> den 2 drains, so war das im original auch.
Du hattest den Snubber ausgebaut?
Wie hast du dir die Ausgangsseite vorgestellt?
Für Brückengleichrichter Drossel und Kondensator
reicht doch das Übersetzungsverhältnis nicht.
Oder doch? Und wenn ja, welche Drossel hast du vorgesehen?
Was kommt denn zwischen V0 und V5 raus? 220Vp?
Käferlein schrieb:> Du hattest den Snubber ausgebaut?
Nein, der originale ist drin, aber der ist zu klein.
> Wie hast du dir die Ausgangsseite vorgestellt?> Oder doch? Und wenn ja, welche Drossel hast du vorgesehen?
KA. Gleich wie der $40 invetrter?
Ich hab keine mühe firmware für den arduino zu machen, aber
leistungselektronik ist neu für mich.
Hast du eine idee wie gross die drossel und der C für 50W sein solten?
Ich frag mich auch ob ich auf die ganze H-brücke verzichten kann wenn
ich nur eine halbwelle einspeise, bez. einen trafo pro halbwelle
brauche. Das müsste doch mit 2 dioden machbar sein. Der arduino kann
problemlos 2 pwm-gruppen a 2 kanälen steuern.
> Was kommt denn zwischen V0 und V5 raus? 220Vp?
Ich messe mit 110 ohm R am 110 volt ausgang, und da kommen tatsächlich
110 V raus. Die input leistung läuft proportional zum pwm verhältnis,
bis 50W, mehr macht mein netzteil nicht.
Mir ist klargeworden dass obige schaltung nicht läuft, die "falsche"
halbwelle wird über BR und diode kurzgeschlossen.
Hat jemand eine idee wie das einfach zu machen wäre?
Thyristor anstatt diode?
Der untere teil der $40 inverter schaltung?
Alt G. schrieb:> Mir ist klargeworden dass obige schaltung nicht läuft
Tatsächlich?
Mir ist schon ganz früh klargeworden das der Ansatz 'ich habe zwar keine
Ahnung davon, aber so schwer kann ein WE mit mehr als 91% Wirkungsgrad
ja nicht sein' letztendlich zu:
Alt G. schrieb:> Ich frag mich auch ob ich auf die ganze H-brücke verzichten kann wenn> ich nur eine halbwelle einspeise
Verkommt.
Natürlich ohne sich einen Dreck um irgendwelche Einspeisevorschriften,
Oberwellen oder Sicherheit zu kümmern und natürlich mit einem wahrlich
erschütternden Wirkungsgrad, weil man nicht weiß was man tut.
Alt G. schrieb:> Besser wäre die schaltung testweise gleich mit 340V gleichgerichtete AC> zu versorgen, dann stimmt auch der strom.
Dann schiebt er keinen Strom, da die Netzspannung eh immer höher ist
(Wenn man Sinuspulse haben möchte). Was ginge, wäre ein Autotransformer
aus einem aufgestockten Trafo z.B. 220V/12V. Sowie Gleichrichter. Oder
ein DC-Netzteil 30V in Serie mit einem 220V/220V Trafo sowie
Gleichrichter. Das 30V-Netzteil muß dann eine fette antiparallele Diode
am Ausgang haben.
Und auf der Einspeiseseite natürlich ein Trenntrafo.
230V ;-)
Hab mal ausgang mit L=unbekannt und C=0.3 uF gemessen. R=110 ohm.
Die null-gaps und die sintab sprünge sind eindeutig zu sehen. Die sintab
sollte drei mal so gross sein.
Die spikes kann ich mir nicht erklären. Da schwingt etwas.
Das sind 98V am trafo 110V anschluss bei Vin 12.5V.
Die PWM ist nur zur hälfte angesteuert, also max 60, möglich wäre 120.
Die ausgangsspannung ist proportional zu Vin.
Abdul K. schrieb:>> Die machen die Polungsbrücke am Netz mit Thyristoren.
Hochinteressant! TY
Edit:
117V mit pwm = 87%, an 110 ohm. Das sind 100W+ peak.
Aktueller code ist angehängt.
Vielleicht probiere ich erstmal einen Sperrwandler der so
funktioniert, wie der im Bild.
Das ist die Zwischenkreisladeeinrichtung aus meiner Insel.
Mit dem Arduino lässt der sich auch steuern.
Der Shunt kostet ca. 6% Wirkungsgrad. Aber ist erstmal
eine schnelle Lösung.
Käferlein schrieb:> Wir brauchen aber einen Ausgangsstrom proportional ...
Ist das über einem 110 ohm widerstand nicht etwa das gleiche?
Denke die delle im halbsinus kommt weil mein netzteil max 5A schafft.
Käferlein schrieb:> Vielleicht probiere ich erstmal einen Sperrwandler
Ich kenne den unterschied nicht.
Käferlein schrieb:> Wenn die Drossel nicht lückt, ist die Spannung hart.
Du meinst ich muss da einen gap in den ringkern machen?
Gibt es eine webseite die erklärt was da abläuft?
Hat irgendwer eine idee wie die nulldurchgangsmessung in $40 inverter
funktioniert? So wie auf den "300W inverter schaltplan" ist das nämlich
nicht.
Helge schrieb:> Widerstand -> Stromübertrager -> Halbwellengleichrichtung.> Jedenfalls> bei meinem.
Weisst du wie das signal / die signale das in den PIC reingeht aussieht
und an welchem pin das ist?
Der Nulldurchgangsdetektor ist fertig. :)
Ich habe einen Optokoppler mit Strommessgleichrichter verwendet.
Mit dem Netzsinus im Linearbetrieb kann ich nichts anfangen.
Hinzu kommt noch eine gewisse Temperaturabhängigkeit.
Überraschenderweise wird das Signal mit steigender Temperatur
kleiner.
Aber für 'Nulldurchgang' und 'Netz da' ist das begrenzte Signal
ausgezeichnet geeignet.
__________________________________________________________________
Ich habe einen Optokoppler geöffnet. ;) Dazu habe ich die zwei
Gleichrichterdioen in Serie mit der Optoled geschaltet.
Das hat mich zwei Sicherungen, zwei Dioden und und den Optokoppler
gekostet.
Willst du das per AD einlesen? Warum nicht INT0/INT1 an pin2/pin3 ?
Am INT anschluss mit interrupt ist das einfacher, jünger, geiler. Kann
man pos flanke, neg. flanke oder beide einstellen. Wo genau
schaltschwelle ist weiss ich aber nicht.
Der nulldurchgang ist dann genau zwischen abfallende und aufsteigende
flanke. Das rechnet man dann + 20ms für den nächsten nulldurchgang.
Helge schrieb:> So wird das nix mit der energiewende :-)
Die ist eh AA.
Helge schrieb:> 0,25W Verlustleistung für den 0-Detektor? So wird das nix mit der> energiewende :-)
Optimieren kann ich später noch. Widerstände hochohmiger
und über einen Optotriac anschalten wären z.B. Möglichkeiten.
Das Ding soll erstmal funktionieren.
Aber eigentlich ist mir das ganz lieb so, wegen der Netzfilter-
Kondensatoren. Die brauchen eh einen Entladewiderstand.
Alt G. schrieb:> Willst du das per AD einlesen?
Ja. Ich habe dann Werte von 0...1023.
Ich kann machen, dass wenn die 800 überschritten wird,
die Netzspannung über 150V liegt und der Inverter starten
darf.
Kleiner 40 ist dann Null und für die Auswertung werde ich
passende Monoflops programmieren.
Mit den Sketch fange ich heute an.
Am Interrupt habe ich mich mal erfolglos versucht.
Manche Interrupts wurden ignoriert.
Da Lasse ich die Finger von, programmieren ist nicht
so meine Welt.
______________________________________________________________
Das Meanwell LRS-150-12 ist bestellt weil das Konzept soweit
steht und durchsimuliert ist.
Ich muss dann noch den Übertrager durchmessen.
Übersetzungsverhältnis und Induktivität für die Simu.
Alt G. schrieb:> Willst du das per AD einlesen? Warum nicht INT0/INT1 an pin2/pin3 ?>> Am INT anschluss mit interrupt ist das einfacher, jünger, geiler. Kann> man pos flanke, neg. flanke oder beide einstellen. Wo genau> schaltschwelle ist weiss ich aber nicht.
Wenn das mit Interrupt besser, d.h. weniger Jitter hat,
schreibe mit den Angehängten Sketch doch bitte mal um.
Ich teste das dann.
Das mit der Schaltschwelle lässt sich ja mit einem Transistor
lösen. Dann liegt die Schaltschwelle bei etwa 0,5V fest.
Humm. Das ist arbeit.
Schaltschwelle ist egal, da kommt einfach ein entsprechender delay rein.
prinzipiell würde das so aussehen
setup()
{
pinmode(ir_pin,input);
attachInterrupt(ir_pin, IR_ISR, FALLING)
}
volatile bool nulldurchgang
IR_ISR()
{
nulldurchgang = true;
}
LOOP()
{
if (nulldurchgang)
{
unsigned long nulltime = millis() + messdelay;
nulldurchgang = false;
while (millis() < nulltime) do_nothing;
--> hier code der messdalay_ms nach nulldurchgang ausgeführt wird
digitalWrite(ledpin, !digitalRead(ledpin)); // toggle
}
}
Mit dem timer kann man auch die zeit seit dem letzten nulldurchgang
überprüfen, plausibilitätscheck und frequenzkontrolle.
Von der ms auflösung von millis() her wäre es vernünftiger einen eigenen
timer mit besserer auflösung zu zu brauchen.
Alt G. schrieb:> setup()> {> pinmode(ir_pin,input);> attachInterrupt(ir_pin, IR_ISR, FALLING)> }>> volatile bool nulldurchgang>> IR_ISR()> {> nulldurchgang = true;> }
Danke.
Welcher Pin ist das denn und wie definiere ich den?
Ach ja,
#define EXTINT0 2
Das ist Pin 2.
Der EXTINT1 ist Pin 3
Die sind fest verdrahtet, die kann man nicht wählen.
Das resultat sollte dann etwas um 10ms sein bei 100hz.
Manchmal 9 manchmal 11.
Käferlein schrieb:> Ich habe Pin D2 parallel zu A5 und erwarte an D12 Impulse> wie an D13.> An D12 kommt gar nichts. Bin frustriert.
Setzt du denn "test" jemals zurück?
Probier mein proggi ohne änderung und schau ob das läuft.
Käferlein schrieb:> Bin frustriert.
Warte ab bis die Phase kommt in der Du massig Leistungshalbleiter mit
ordentlich kawumms am netz zerstörst.
Die richtig lustige Zeit kommt erst noch.
Max M. schrieb:> massig Leistungshalbleiter mit> ordentlich kawumms am netz zerstörst.
Hab schon 2 sätze FET nur am DC-DC wandler gehimmelt ...
Ans netz getrau ich mich nicht.
Käferlein du hast verstenden dass bei meinem proggi keine led gesetzt
wird, du musst den seriellen monitor aufmachen?
Alt G. schrieb:> Setzt du denn "test" jemals zurück?
Jetzt ja. Aber läuft trotzdem nicht.
Alt G. schrieb:> Probier mein proggi ohne änderung und schau ob das läuft.
Nein läuft nicht. Ich sehe auch nicht, dass du da einen
output Pin ansprichst.
Ich glaube es ist besser, ich lasse das mit dem Interrupt
erstmal. Funktionieren tut das ja auch ohne Interrupt
und ich muss hier ja irgendwie mit der Software weiterkommen.
Hab ich vorher geschrieben, output ist auf der seriellen konsole.
Tools -> serial monitor und 115200 baud einstellen.
Sag mir nicht das kennst du nicht?
Wenn du testpin willst muss du deine code so ändern:
1
if (test)
2
{
3
test = false;
4
digitalWrite(test, !digitalRead(test)); // toggle
5
}
6
// digitalWrite(testpin, test);
Unterste zeile auskommentieren ist wichtig, denn da ist test immer 0.
Oder unterste zeile löschen.
Danke, ich probiere das später nochmal.
Alt G. schrieb:> Hab ich vorher geschrieben, output ist auf der seriellen konsole.> Tools -> serial monitor und 115200 baud einstellen.> Sag mir nicht das kennst du nicht?
Da kann ich nichts mit anfangen. Ich muss das auf dem
Oszilloskop sehen.
Das dcdcstart Signal ist da. Es wird die Stromquelle aktiviren.
Die Hardware kann kommen.
Wenn ich mir den Netztrapetz so ansehe, frage ich mich wozu
ich da einen Sinus machen soll. Erstmal nicht.
Der Sketch läuft ohne Interrupt. Wenn den jemand einbauen
möchte, bitte. Ich teste das dann gerne aus.
Interessiert mich was das bringt.
Käferlein schrieb:> Ich war schon erfolgreich am Netz:
Naja, Du hast mit einer extrem simplen Schaltung den Ausgang eines 350V
Labornetzteiles durchgeschaltet.
Du sagst Du hättest dabei eingespeist, aber es existiert keine Messung
die das bestätigt.
Du steckst also bei den ersten 5% Deiner WR Entwicklung und wirst noch
sehr schmerzhaft erfahren müssen was man bei Leistungselektronik alles
falsch machen kann und wo sich einfach Prinzipien nur sehr kompliziert
umsetzen lassen.
Käferlein schrieb:> Wenn ich mir den Netztrapetz so ansehe, frage ich mich wozu> ich da einen Sinus machen soll.
Einfach den Müll auf die Straße werfen, es liegt ja eh schon welcher
dort...
Bei so einer Privatspielerei einfach einen passend geklappten Rechteck
einzuspeisen, fände ich OK. Das ist ja kein Massenprodukt und die
Energiemengen doch sehr beschaulich.
Die zahlreichen Schaltnetzteile stört das jedenfalls nicht die Bohne.
Die lieben das sogar.
