Kurzform: Der Wechselrichter erzeugt nach dem Abschalten größerer Lasten kurz eine höhere Spannung. Diese Überspannung möchte ich mit einer der Schaltungen eliminieren. Hallo, ich habe ein Problem mit einem 230V Wechselrichter den ich für allerlei Dinge benutze. Wenn ich die 1500W Last abschalte dann steigt die Spannung ganz kurz an. Meist geht es nur für 100ms um 2V oder 3V hoch aber selten steigt es wohl auch auf bis zu 250V und das macht Probleme. Es ist nicht eine kurze Spannungsspitze die man mit einem Kondensator oder einer Drossel ausbügeln könnte, sondern die gesamte Sinuswelle ist über mehrere Phasen erhöht. Ich denke der Spannungsregler im Wechselrichter versucht die ganze Zeit die Spannung aufrecht zu erhalten und wenn die Last plötzlich wegfällt braucht er einen kurzen Moment um sich wieder einzuregeln. Ich habe schon probiert die Kondensatoren im Inverter zu vergrößern. Ich habe die Kapazität verdreifacht, aber das hat nichts verändert. Bei Diesel- oder Benzingeneratoren löst man das Problem indem man eine Grundlast anschließt, wie Strahlern oder Heizgeräte. Das funktioniert aber auch nur mit einer relativ großen Last und das ist mir eine zu unsaubere Lösung für den Dauerbetrieb. Das ganze wird mit Solarstrom betrieben und der soll effizient genutzt werden. Jetzt möchte ich die kurzen Überspannungen einfach in Hochlastwiderstände ableiten und dazu habe ich mir zwei Schaltungen überlegt. In der ersten nutze ich 4 8A 100V Dioden um die die Spannung gleichzurichten. Mit den Zenerdioden soll die Überspannung erkannt werden. Regulär erreicht die 230V Wechselspannung 325V in der Spitze. Die Zenerdioden würden ab 329V leiten. Dann würden 10V bei dem MOSFET anliegen und die Hochlastwiderstände aktivieren. Da der Strom nur ganz kurz fließen würde müssten Widerstände mit 50W ausreichen. Diese Schaltung würde ich zweimal aufbauen um einmal die positive Überspannung abzufangen und einmal die negative. Die zweite Schaltung nutzt einfach nur bidirektionale Suppressordioden um bei 330V die Überspannung direkt abzuleiten. So habe ich mir das zumindest vorgestellt. Würde das so funktionieren? Ich bin mir auch nicht sicher wegen der Dimensionierung der Bauteile.
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Die Problemursache ist, dass der Wechselrichter sich nicht schnell genug an wechselnde Lastströme anpassen kann. Wenn du jetzt die "Überspannung" in Widerstände umleitest reduzierst du die Lastsprünge aus Sicht des Wechselrichters. Aber irgendwann willst du die Widerstände wieder abschalten und dann hast du doch wieder einen Lastsprung. Letztendlich kann dieses Konstrukt zu üblen Schwingungen führen, wenn du Pech hast. Es wird eventuell nur klappen, wenn deine Schaltung sich auf erhebliche Überspannungen beschränkt, nur beschützt sie dann nichts mehr. Deswegen sollte man das Problem besser an seiner Quelle beheben. Das das nicht einfach ist und eventuell mehr kostet als ein neuer Wechselrichter, ist mir klar. Ich will dich nur vorwarnen, bevor du viel Geld ohne Erfolg versenkst. In deiner Schaltung fehlt auf jeden Fall ein Schmitt-Trigger. So wie du es gezeichnet hast, wird der Transistor im Übergangsbereich linear arbeiten (nicht schalten). Dafür bräuchtest du extrem große Transistoren, damit sie das überleben.
Stefan ⛄ F. schrieb: > Aber irgendwann willst du > die Widerstände wieder abschalten und dann hast du doch wieder einen > Lastsprung. Das ist Wechselspannung. Die Dioden und der Mosfet sollten schnell genug reagieren, sodass die Widerstände innerhalb der Phase schon wieder abschalten. Wie bei einer PWM-Steuerung. In der nächsten Phase ist die Spannung dann hoffentlich etwas niedriger, wodurch der Widerstand dann etwas kürzer "an" ist. Im Idealfall würde die Last sanft runter gehen. Mit den Schwingungen könnte es wirklich Probleme geben. Aber vielleicht reagiert der Wechselrichter auch nicht darauf wenn er so träge ist? Bei den Werten für die Zener-Dioden bin ich mir auch unsicher. Könnte man den Schaltpunkt so genau einstellen oder würde vielleicht schon bei 325V oder 326V etwas Strom fließen? Ich habe überhaupt keine Erfahrung mit Zener-Dioden und auch nicht mit Suppressordioden. Suppressordioden sind wohl nur für ultrakurze Ströme geeignet.
Tobias schrieb: > Könnte man den Schaltpunkt so genau einstellen Es ist kein Schaltpunkt, weder bei den Dioden noch beim Transistor. So bekommst du einen sanften Übergang in dem der Transistor eine Menge Abwärme abführen muss. Wie gesagt: Du brauchst einen Schmitt-Trigger (typischerweise mit einem OP-Amp und einer Referenzquelle) damit das wie geplant funktioniert. Dann kannst du den Schaltpunkt auch genau einstellen.
Stefan ⛄ F. schrieb: > Letztendlich kann dieses Konstrukt zu üblen Schwingungen führen, wenn du > Pech hast. Du meinst das obere? Ich verstehe die 8A-Schottkys nicht. Es soll damit doch wohl nicht gleichgerichtet werden, weil es eh nur um die Speisung von Schaltnetzteilen oder sonst etwas mit Netzgleichrichter geht? Falls doch, würde ich (je nach internem Aufbau des WR natürlich - kann sein, daß das so nicht geht) die WR-Stufe aussetzen und stattdessen vom Zwischenkreis (der etwas höher liegt als die Netzspitzenspannung) einen separaten Buck speisen, oder sogar die WR-Stufe zu solch einem ummodeln. :) Um welche Lasten (mit welchen Betriebsprofilen) geht es? Geh doch darauf mal ein. Wer weiß, vielleicht übersiehst Du sogar einen simplen Ansatz, nur weil er so simpel ist.
wok.er schrieb: > Du meinst das obere? Ja das obere. Zur Schaltung mit den Suppressor-Dioden kann ich nichts sagen, davon habe ich keine Ahnung.
Du kannst versuchen, ganz simpel einen VDR reinzuschalten. Ohne weitere Widerstände. Typ S10K275 oder S20K275. Niedrigere Spannungen (S20K250) könnten "abrauchen", bei Netzspannung 230V~ ist eben der Typ 275 üblich. Eine 2 A Sicherung (träge) vor dem VDR schützt diesen optional. Gruss
Erich schrieb: > Typ S20K275. Der reagiert aber erst ab 350 Volt und verträgt nur 1 Watt. Das bringt und zu der überaus wichtigen Frage, wie viel Energie dieser Überspannungsschutz eigentlich umsetzen muss. Kann man das überhaupt einschätzen, ohne vorher eine aufwändige Schaltung zu bauen?
Erich schrieb: > Hier geht es nicht um einen WR mit etwa 2A maximal, ich vermute Du hast den "300W WR" aus dem Nachbar- thread im Kopf. Die Sicherung ist sowas von nicht optional, weil Varistoren recht schnell degradieren und bei Defekt dann einen Kurzschluß erzeugen.
Stefan ⛄ F. schrieb: > ohne vorher eine aufwändige Schaltung zu bauen? Den genauen Spannungsverlauf bei Abschaltung jener größtmöglichen Last mit dem Speicheroszi festzuhalten, würde reichen, bloß... Du kennst sicher die möglichen Hindernisse/Probleme. Antworten auf Rückfragen (und auch zwischen den Zeilen gestellte) wären allmählich notwendig.
Welche Lasten hast du dort angeschlossen? Wenn es nur um wenige empfindliche Geräte geht und den restlichen Verbrauchern eine kurze Überspannung egal ist, würde ich eher versuchen diese Geräte zu schützen. Es gibt im Bühnen/Audio Bereich Stabilisatoren für 230V, soweit ich das durchschaut habe sind das Spartrafos mit elektronischer Regelung. Anstatt zu verheizen was der Generator ins Netz schiebt, transformieren die ein paar Volt runter oder rauf. Einige line interactive USVs von APC können das auch, hatte ich selbst lange Zeit im Einsatz.
Konkret geht es um einen 4kW Wechselrichter mit dem ich mein E-Auto lade und ansonsten noch kleinere Verbraucher betreiben möchte. Der Ladestrom wird nach Solarertrag geregelt, mindestens sind es aber etwa 6A. Wenn es dunkler wird wird dann pausiert. Das Auto regelt leider nicht sanft runter. Bei diesem Abschalten kommt im Auto manchmal der Fehler wegen zu hoher Spannung wodurch der Ladevorgang komplett abgebrochen wird und nur manuell wieder gestartet werden kann. Mit Oszilloskop und Kamera habe ich das gefilmt und analysiert, aber man merkt auch dass Lampen flackern und ich mache mir Sorgen dass das ein oder andere Gerät Schaden nehmen kann.
wok.er schrieb: > Ich verstehe die 8A-Schottkys nicht. Die habe ich eingezeichnet damit die Schaltung nur positive Spannung bekommt. 4 Stück weil die jeweils nur 100V vertragen. Naja, der (Rück-)Strom durch die Zener-Dioden ist durch den 100K Widerstand begrenzt. Und der Mosfet hätte kein Problem mit negativer Spannung? Dann könnte man die Schottkys weglassen.
Was für ein Murks. Wenn schon, dann nimmt man einen Brückengleichrichter am Eingang. Zweitens hast Du danach das gleiche Problem wie der Wechselrichter - Du musst den Spannungsanstieg schnell genug erkennen, um Deine Hilfslast aufzuschalten und hinterher auch wieder abschalten, ohne daß der Wechselrichter wieder eine Spannungsspitze erzeugt. Was ist denn das für ein Gerät? Scheint ja ziemlicher Billigschrott zu sein, der jetzt mit viel Aufwand verwendbar gemacht werden soll. 250Vac liegen übrigens im Bereich der Toleranz (230V +-10%). Damit sollte kein 230V-Gerät ein Problem haben.
Tobias schrieb: > Mit den Zenerdioden soll die Überspannung erkannt > werden..... Dann kuck Dir mal in den diversen Datenblättern die Toleranzen von den Dingern GANZ GENAU an!! Du wirst diese Idee so schnell vergessen, wie sie Dir eingefallen ist. Ben B. schrieb: > 250Vac liegen übrigens im Bereich der Toleranz (230V +-10%). Damit > sollte kein 230V-Gerät ein Problem haben. Genau. Und wenn Du mit dem manuellen Wiedereinschalten nicht klarkommst, mußt Du halt wieder zurück zum Benzin.
Der schreckliche Sven schrieb: > Dann kuck Dir mal in den diversen Datenblättern die Toleranzen von den > Dingern GANZ GENAU an!! Ja die Toleranzen sind groß, da werde ich wohl selektieren müssen. Aber da es mehrere Dioden in Reihe sind kann es sich auch wieder ausgleichen. Da jetzt noch kein ganz grober Schnitzer in der Schaltung aufgefallen ist werde ich die obere Schaltung demnächst einfach mal aufbauen, zunächst mit großen Widerständen damit kein großer Strom fließen kann. Versuch macht klug.
Tobias schrieb: > Da jetzt noch kein ganz grober Schnitzer in der Schaltung aufgefallen > ist Doch da ist ein grober Schnitzer: Stefan ⛄ F. schrieb: > In deiner Schaltung fehlt auf jeden Fall ein Schmitt-Trigger. So wie du > es gezeichnet hast, wird der Transistor im Übergangsbereich linear > arbeiten (nicht schalten). Dafür bräuchtest du extrem große > Transistoren, damit sie das überleben.
Erich schrieb: > Du kannst versuchen, ganz simpel einen VDR reinzuschalten. Danke für die Anregung. Nach einer so schön einfachen Lösung habe ich gesucht. Allerdings habe ich Zweifel wegen der Belastbarkeit. Ich werde einfach mal ein paar vom Typ S20K275 und S20K250 als Plan B bestellen. Wenn ich mehrere davon parallel schalte und evtl. Hochlastwiderstände davor dann wäre die Belastung begrenzt.
Stefan ⛄ F. schrieb: > Doch da ist ein grober Schnitzer: > > Stefan ⛄ F. schrieb: >> In deiner Schaltung fehlt auf jeden Fall ein Schmitt-Trigger. So wie du >> es gezeichnet hast, wird der Transistor im Übergangsbereich linear >> arbeiten (nicht schalten). Dafür bräuchtest du extrem große >> Transistoren, damit sie das überleben. Der Übergangsbereich sollte nur ganz kurz andauern. Von Nulldurchgang zu Nulldurchgang dauert es 10ms und dazwischen spielt sich alles ab. Man kann hier also nicht nach den Werten im Datenblatt gehen die für Dauerbelastungen angegeben sind. Aber ich habe da keine Erfahrung. Würdest du den Schmitt-Trigger mit einem Komparator realisieren? Der bräuchte dann eine eigene Spannugsversorgung. An den einen Eingang würde ich eine fixe Spannung anlegen und an den anderen, über einen großen Spannungsteiler, den gleichgerichteten Wechselstrom.
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Tobias schrieb: > Der Übergangsbereich sollte nur ganz kurz andauern. Von Nulldurchgang zu > Nulldurchgang dauert es 10ms und dazwischen spielt sich alles ab. 10ms sind für Halbleiter eine Ewigkeit. > Man kann hier also nicht nach den Werten im Datenblatt gehen die für > Dauerbelastungen angegeben sind. Schau dir das Diagramm an, da liegt das Limit für 10ms direkt neben dem Limit für DC (Dauerstrom). Bei 300V verträgt er gerade mal 0,1 Ampere. Deine Widerstände werden nicht einmal warm, bevor der Transistor einschmilzt. Deswegen halte ich hier einen Schmitt-Trigger für unverzichtbar. > Würdest du den Schmitt-Trigger mit einem Komparator realisieren? Nein Stefan ⛄ F. schrieb: > Du brauchst einen Schmitt-Trigger (typischerweise mit einem > OP-Amp und einer Referenzquelle) > An den einen Eingang (des Komparators) würde ich eine fixe Spannung > anlegen und an den anderen, über einen großen > Spannungsteiler, den gleichgerichteten Wechselstrom. Das wäre kein Schmitt Trigger. Nur ein Schmitt Trigger garantiert dir, dass der MOSFET digital geschaltet wird, anstatt linear zu arbeiten. Siehe https://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0209241.htm
Stefan ⛄ F. schrieb: > Schau dir das Diagramm an, da liegt das Limit für 10ms direkt neben dem > Limit für DC (Dauerstrom). Bei 300V verträgt er gerade mal 0,1 Ampere. > Deine Widerstände werden nicht einmal warm, bevor der Transistor > einschmilzt. > > Deswegen halte ich hier einen Schmitt-Trigger für unverzichtbar. An solch eine Limitierung habe ich überhaupt nicht gedacht. Dann ist doch dieser MOSFET völlig ungeeignet, unabhängig vom Schmitt-Trigger. Richtig?
Nein, wenn der Transistor voll durchschaltet (dank Schmitt-Trigger), dann liegt eine viel kleinere Spannung an, weil der Spannungsabfall über die Widerstande stattfindet. Danke
Nimm IRF450 oder IRF460 von einem seriösen Distributor. Die sind für Linearbetrieb geeignet, und können einiges wegstecken.
Wenn du von Ladereglern sprichst, diese haben generell einen Eingangsspannungsbereich von 100-240V. In diesem Falle wäre es vorteilhafter die AasgangsspAnnung zu reduzieren, zb 215 V.
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