Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wechselrichter bauen


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von Tim T. (tim_taylor) Benutzerseite


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Hallo,

ich will aus Interesse mal einen (Insel)Wechselrichter bauen und wollte 
da mal kurz ein paar Informationen einholen. Prinzipiell geht es mir 
eigentlich nur um die Frage ob man für einen entsprechenden 
(Sinus)Wechselrichter 12 V DC -> 230 V AC in der 300 W Klasse lieber 
einen PWM gesteuerten (Ringkern) Trafo nehmen sollte oder einen Eintakt- 
bzw. Gegentaktflusswandler mit entsprechendem Zwischenkreis, die PWM 
dahinter und das Ergebnis durch eine Drossel. Die Lasten wären entweder 
kleine Motoren oder ohmisch aber eventuell auch mal ein kleines 
Schaltnetzteil.
Grundsätzlich gehe ich wegen der hohen Ströme und der niedrigen Frequenz 
davon aus das die Trafo Lösung alles andere als effizient ist, mich 
würde da aber mal interessieren wie groß die Verluste letztlich sein 
würden.
Langfristig wäre dann die Idee auch mal etwas größeres ~2 kW zu bauen, 
dann aber nicht mehr mit 12 V primärseitig, aber das ist Zukunftsmusik, 
erstmal klein anfangen und sehen was draus wird. Und ja, mir ist Bewusst 
das es nicht mit 10 Bauteilen getan ist und eine entsprechende Regelung 
auf mich zu kommt.

Mir geht es weniger darum kosten zu sparen als ein entsprechend 
zuverlässiges Gerät zu haben was ich einfach warten und reparieren kann, 
die Größe spielt dabei keine Rolle. Darum möchte ich auch keinen 
Chinakracher von Amazon/Pollin/Aldi und Konsorten oder eine alte USV 
zweckentfremden.

Falls einer Ideen bzw. Informationen hat, gerne her damit.

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


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Tim T. schrieb:
> mich würde da aber mal interessieren wie groß die Verluste
> letztlich sein würden.

Woher sollen wir das wissen? An welchen Fakten sollen wir das 
abschätzen? Es liegt ja nicht einmal ein Schaltplan vor, oder wenigstens 
die Daten des Transformators.

2000 Watt bei 12 Volt sind übrigens (incl. Verluste) fast 200 Ampere. 
Wahrscheinlich ist dir nicht klar, worauf du dich da einlässt.

Baue doch lieber etwas, dass es nicht fertig günstig zu kaufen gibt.

> Mir geht es weniger darum kosten zu sparen als ein entsprechend
> zuverlässiges Gerät zu haben was ich einfach warten und reparieren kann

Und du meinst, dass du das besser kannst, als Hersteller mit jahrelanger 
Erfahrung? Wenn das so wäre, müsstest du hier nicht fragen.

von Tim T. (tim_taylor) Benutzerseite


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Tim T. schrieb:
>> mich würde da aber mal interessieren wie groß die Verluste
>> letztlich sein würden.
>
> Woher sollen wir das wissen? An welchen Fakten sollen wir das
> abschätzen? Es liegt ja nicht einmal ein Schaltplan vor, oder wenigstens
> die Daten des Transformators.

War nur die Frage nach einer ungefähren Größenordnung, nicht nach der 2. 
Stelle nach dem Komma.

Wenn Du da nicht mit klar kommt, troll woanders.

> 2000 Watt bei 12 Volt sind übrigens (incl. Verluste) fast 200 Ampere.
> Wahrscheinlich ist dir nicht klar, worauf du dich da einlässt.

Leseschwäche?

> Baue doch lieber etwas, dass es nicht fertig günstig zu kaufen gibt.

Gib doch einfach Leuten Ratschläge die nicht mehr Ahnung haben als du.

>> Mir geht es weniger darum kosten zu sparen als ein entsprechend
>> zuverlässiges Gerät zu haben was ich einfach warten und reparieren kann
>
> Und du meinst, dass du das besser kannst, als Hersteller mit jahrelanger
> Erfahrung? Wenn das so wäre, müsstest du hier nicht fragen.

Ich habe einige Jahre verschiedene Chinakracher seziert um hier zu einem 
klaren Ja zu kommen und da habe ich lieber die Bauteilauswahl selber in 
der Hand als mich drauf zu verlassen das der Hersteller nicht am 
falschen Ende die 5 Cent gespart hat.

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


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Tim T. schrieb:
> War nur die Frage nach einer ungefähren Größenordnung, nicht nach der 2.
> Stelle nach dem Komma. Wenn Du da nicht mit klar kommt, troll woanders.

Gut, kriegst du halt eine konkrete Zahl. In den 90er Jahren habe ich 
einen 150 Wat Wechselrichter mit Ringkerntrafo und einem Bausatz von 
Kemo gebastelt. Bei mittlerer Last war der Wirkungsgrad unter 50%, bei 
mehr oder weniger Last noch schlechter.

Kein käufliches Produkt ist so schlecht!

Dein Argument zur Reparierbarkeit kann ich nicht teilen. Die fertigen 
Produkte sind gut geschützt und quasi unkaputtbar. Bei dem Preis würde 
ich mich eher darüber freuen, dass man sie ggf. einfach komplett 
austauschen kann.

von H. H. (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Tim T. schrieb:
>> War nur die Frage nach einer ungefähren Größenordnung, nicht nach der 2.
>> Stelle nach dem Komma. Wenn Du da nicht mit klar kommt, troll woanders.
>
> Gut, kriegst du halt eine konkrete Zahl. In den 90er Jahren habe ich
> einen 150 Wat Wechselrichter mit Ringkerntrafo und einem Bausatz von
> Kemo gebastelt. Bei mittlerer Last war der Wirkungsgrad unter 50%, bei
> mehr oder weniger Last noch schlechter.
>
> Kein käufliches Produkt ist so schlecht!

Den Bausatz hattest du doch gekauft.

Aber schlechter als Kemo ist wahrlich schwierig...

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Finanziell lohnt sich das Projekt halt niemals, auch wenn ein Open 
Source Wechselrichter schon interessant wäre. Die Chinesen kaufen die 
Bauelemente für ca. 1/10 deines Einkaufspreis bei gleicher Stückzahl.

Als bidirektionaler Wandler und inselbetriebfähig hätte sowas zumindest 
für ein paar Jahre eine Projektüberlebensfähigkeit.

Gibt's doch bestimmt schon irgendwo im Inet.

von Tim T. (tim_taylor) Benutzerseite


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Abdul K. schrieb:
> Finanziell lohnt sich das Projekt halt niemals, auch wenn ein Open
> Source Wechselrichter schon interessant wäre. Die Chinesen kaufen die
> Bauelemente für ca. 1/10 deines Einkaufspreis bei gleicher Stückzahl.

Das ist mir absolut bewusst, nur warum sollte man dann überhaupt noch 
etwas selber machen? Habe auch noch den Isel Belichter und die Ätzanlage 
im Keller obwohl ich die fertig bestückten Platinen (exklusive 
Bauteilkosten) vom Chinamann billiger bekommen kann als ich hier für das 
Bungard Basismaterial bezahle (und oft genug bin ich schon zu Faul und 
lasse es machen).

> Als bidirektionaler Wandler und inselbetriebfähig hätte sowas zumindest
> für ein paar Jahre eine Projektüberlebensfähigkeit.
>
> Gibt's doch bestimmt schon irgendwo im Inet.

Aber darum geht es mir dabei ja eben nicht. Kaufen kann jeder, zumindest 
theoretisch.

von H. H. (Gast)


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Ob man sowas mit Zwischenkreis macht oder nicht, das hängt hauptsächlich 
von den Möglichkeiten des Trafowickelns ab. Mit Eisenkerntrafo wird die 
Kiste natürlich größer und schwerer, aber dafür hat man weitgehend 
Kleinspannung in der Schaltung. Mit HF-Trafo hat man etwas besseren 
Wirkungsgrad, aber der Trafo ist anspruchsvoller in der Fertigung, und 
man muss auf höherer Spannungsebene schalten, was ebenfalls 
anspruchsvoller ist.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Tim T. schrieb:
> Aber darum geht es mir dabei ja eben nicht. Kaufen kann jeder, zumindest
> theoretisch.

Ich meinte ein OS Projekt, nicht ein Fertiggerät. Die fertigen poppen ja 
gerade massenhaft am Markt auf. Ist ja wie ne Pest.

---
Die Frage, was überhaupt noch selber bauen, stelle ich mir mittlerweile 
auch durchgehend. Dazu kommt dann noch die altersbedingte Faulheit.

von Patrick L. (Firma: S-C-I DATA GbR) (pali64)


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Wenn du was bauen willst das Hand und Fuß hat, dabei auch noch ein sehr 
guter Wirkungsgrad,
dann google mal nach Borgna Konverter ;-)

Das Prinzip verwenden wir im Professionellen Sektor und kommen weit über 
95%!

Nur als Tipp, lass dich nicht unterbuttern die Welt braucht Leute die 
noch "Bastelgeist" haben und 300W ist jetzt nicht die "Welt" also 
Machbar. :-)

Tim T. schrieb:
> in der 300 W Klasse
Bei 12V sind das dann rund 25A~30A je nach Wirkungsgrad und das ist 
Handelbar.

: Bearbeitet durch User
von Tim T. (tim_taylor) Benutzerseite


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H. H. schrieb:
> Ob man sowas mit Zwischenkreis macht oder nicht, das hängt hauptsächlich
> von den Möglichkeiten des Trafowickelns ab. Mit Eisenkerntrafo wird die
> Kiste natürlich größer und schwerer, aber dafür hat man weitgehend
> Kleinspannung in der Schaltung. Mit HF-Trafo hat man etwas besseren
> Wirkungsgrad, aber der Trafo ist anspruchsvoller in der Fertigung, und
> man muss auf höherer Spannungsebene schalten, was ebenfalls
> anspruchsvoller ist.

Ja, genau so sieht es aus. Wobei mir hohe Spannungen immer schon 
sympathischer waren als hohe Ströme.

Abdul K. schrieb:
> Tim T. schrieb:
>> Aber darum geht es mir dabei ja eben nicht. Kaufen kann jeder, zumindest
>> theoretisch.
>
> Ich meinte ein OS Projekt, nicht ein Fertiggerät. Die fertigen poppen ja
> gerade massenhaft am Markt auf. Ist ja wie ne Pest.

Ah ok, ja sowas als OS Projekt hätte durchaus was und die fertigen 
Dinger sind oft einfach von unterirdischer Qualität.

> ---
> Die Frage, was überhaupt noch selber bauen, stelle ich mir mittlerweile
> auch durchgehend. Dazu kommt dann noch die altersbedingte Faulheit.

Ja und auch bei mir schlägt die altersbedingte Faulheit viel zu oft 
durch, nur irgendwann will man auch nochmal was selber bauen und genau 
an dem Punkt bin ich gerade wieder einmal.

Patrick L. schrieb:
> Wenn du was bauen willst das Hand und Fuß hat, dabei auch noch ein sehr
> guter Wirkungsgrad,
> dann google mal nach Borgna Konverter ;-)

Hab ich gerade gemacht und es sieht echt interessant aus, wobei ich mir 
direkt als erstes die Frage gestellt habe, warum bin ich da nicht selber 
drauf gekommen? So simpel...
Ok, mir ist schon klar warum ich da nicht drauf gekommen bin, ich habe 
einfach nicht daran gedacht das es auf diesem Gebiet noch etwas 
einfaches geben könnte und alle simplen Optionen bereits bekannt sind.

> Das Prinzip verwenden wir im Professionellen Sektor und kommen weit über
> 95%!

Glaube ich, für hohen Wirkungsgrad hätte ich sonst an eine resonante 
Vollbrücke primärseitig gedacht. Der Borgna ist da echt eine 
Alternative. Alleine den zu bauen hat meine Motivation jetzt enorm 
erhöht.
Danke dafür.

> Nur als Tipp, lass dich nicht unterbuttern die Welt braucht Leute die
> noch "Bastelgeist" haben und 300W ist jetzt nicht die "Welt" also
> Machbar. :-)

Naja, ob die Welt einen "Bastler" in meinem Alter noch braucht sei mal 
dahin gestellt, aber nur weil hier sonst irgendwelche Schüler mit ihren 
Luftschlössern auf den Geist gehen bedeutet das noch lange nicht, dass 
ich mich von der ersten blöden Antwort entmutigen lasse.

> Tim T. schrieb:
>> in der 300 W Klasse
> Bei 12V sind das dann rund 25A~30A je nach Wirkungsgrad und das ist
> Handelbar.

Klar, da habe ich nicht die geringsten Zweifel, ich ärgere mich nur 
immer wenn ich etwas Anfange und dann mittendrin die Erkenntnis kommt, 
das es anders besser gewesen wäre und ich nochmal von vorne anfange. Die 
von Abdul K. genannte Altersfaulheit kommt dann noch erschwerend hinzu.

: Bearbeitet durch User
von mandingo (Gast)


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Tim T. schrieb:
> ich will aus Interesse mal einen (Insel)Wechselrichter bauen

Es geht Dir nur um ein Stück? Zumindest aber alles andere als
Großserienfertigung?

Tim T. schrieb:
> Mir geht es weniger darum kosten zu sparen als ein entsprechend
> zuverlässiges Gerät zu haben was ich einfach warten und reparieren kann,
> die Größe spielt dabei keine Rolle.

Schon nachvollziehbar.

Tim T. schrieb:
> Grundsätzlich gehe ich wegen der hohen Ströme und der niedrigen Frequenz
> davon aus das die Trafo Lösung alles andere als effizient ist, mich
> würde da aber mal interessieren wie groß die Verluste letztlich sein
> würden.

Mit Zahlen kann ich nicht dienen, aber jedenfalls wäre beim RF Trafo
(bzw. den RF Drosseln) Stacking div. Kernmaterialien denkbar, um
Teillastbetrieb verlustärmer zu gestalten.

Geht beim 50Hz Trafo weniger, hat m.o.w. festen Magnetisierungsstrom.

Tim T. schrieb:
> Die Lasten wären entweder
> kleine Motoren oder ohmisch aber eventuell auch mal ein kleines
> Schaltnetzteil.

Äußerst unkritisch also. Bliebe es immer dabei?

Tim T. schrieb:
> Eintakt-

Hm, wohl wegen "kein Shootthrough" (szsg. haltbarer/gefahrloser).

Zumindest den klassischen Eintaktflußwandler würde ich da nicht in
betracht ziehen, eher einen 2-Transistor. Und 2fach GDT Ansteuerung
für genau gleiches Schalttiming High und Lowside, da störärmer.

Oder wenn man noch weiter geht gleich ein GDT mit 4 Wicklungen,
dann geht auch:

https://www.eetimes.com/overcoming-the-duty-cycle-limits-of-the-two-switch-forward/

Dir kommt es zwar scheinbar nicht auf Platz und Gewicht an, aber ein
wenig erhöhte Trafo- und Glättdrosselausnutzung schadet ja auch nie.

von mandingo (Gast)


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Patrick L. schrieb:
> google mal nach Borgna Konverter ;-)

Ziemlich raffiniert, den kannte ich auch noch nicht. Das Timing
ist wohl sehr kritisch. Die eta Kurve sieht etwas struppig aus. :)

von Patrick L. (Firma: S-C-I DATA GbR) (pali64)


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Tim T. schrieb:
> Danke dafür.

Gerne :-)

Tim T. schrieb:
> warum bin ich da nicht selber
> drauf gekommen? So simpel...

Weiles eben so simpel ist.

Und nebenbei erwähnt, ist das wir dass Prinzip sogar echt Bidirektional 
Verwenden, sprich mit dem ein und dem Selben Trafo laden wir im 
Rückwärtdsgang die Akku und im Vorwärtsgang speisen wir was auch immer 
dran hängt.
Sprich ne echte Bidirektionale USV Wichtig ist nur eine saubere 
Netztrennschaltung, das wenn das Netz wieder kommt, dass man stetig den 
Sinus angleichen kann biss er wieder Netzsynchron ist bevor man das Netz 
wieder aufschaltet.

Das Spart den doppelten Trafo und einiges an Bauteilen die nebenbei 
erwähnt auch Strom Lutschen und den Wirkungsgrad in die Knie zwingen ;-)

Die Software für den µC ist da zwar etwas aufwendiger, aber das spart 
mann sich nachher an Verlustleistung und Bauteilen ;-)

mandingo schrieb:
> Das Timing
> ist wohl sehr kritisch.

Oh ja, bis wir das im Griff hatten, war einiges an "Knochenarbeit" 
angesagt.

Aber mittlerweile, kommen wir im Labor, auf über 99%!
Noch nicht in Serie aber mal sehen....

73 55

: Bearbeitet durch User
von Uwe B. (uwebre)


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Tim T. schrieb:
> Grundsätzlich gehe ich wegen der hohen Ströme und der niedrigen Frequenz
> davon aus das die Trafo Lösung alles andere als effizient ist, mich
> würde da aber mal interessieren wie groß die Verluste letztlich sein
> würden.

Anbei das Datenblatt der vor einem Vierteljahrhundert von mir 
entwickelten Sinuswechselrichter mit 50Hz Ringkerntrafo.

Der Wirkungsgrad liegt je nach Last im Bereich um 90%

Viel von dem magischem Rauch wünsche ich ;-)

Uwe

von Patrick L. (Firma: S-C-I DATA GbR) (pali64)


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Uwe B. schrieb:
> Anbei das Datenblatt der vor einem Vierteljahrhundert von mir
> entwickelten Sinuswechselrichter mit 50Hz Ringkerntrafo.

Da würde mich der Rest der Unterlagen Interessieren ;-)

90% ist gut für 50Hz Trafo-Schaltung, Hut ab :-)

von Klaus R. (klara)


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Patrick L. schrieb:
> Da würde mich der Rest der Unterlagen Interessieren ;-)

Mich auch.
mfg Klaus

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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mandingo schrieb:
>> google mal nach Borgna Konverter ;-)
>
> Ziemlich raffiniert, den kannte ich auch noch nicht. Das Timing
> ist wohl sehr kritisch.

Auf jeden Fall interessant und mit einem modernen Mikrocontroller sollte 
man auch das Timing in den Griff kriegen. Der Prototyp im Paper sieht 
auf jeden Fall so aus, als könnte das der Buckkonverter werden, den ich 
gerade brauche.

http://www.pvtest.ch/Dokumente/Dokumentation_Borgna-Converter.pdf
Gut, die SiC kann ich mir sparen - bei mir gehts nur um 140V.

von mandingo (Gast)


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H. H. schrieb:
> Den Bausatz hattest du doch gekauft.

:-)

Bausatz hat mit Entwicklung eh nichts zu tun, und Kemo ist außerdem
ungeeignetst denkbare "Referenz" (egal wofür).


Stefan ⛄ F. schrieb:
> Dein Argument zur Reparierbarkeit kann ich nicht teilen. Die fertigen
> Produkte sind gut geschützt und quasi unkaputtbar. Bei dem Preis würde
> ich mich eher darüber freuen, dass man sie ggf. einfach komplett
> austauschen kann.

Ja klar.

Bloß will (und kann wohl auch) er halt einen guten und gut
reparierbaren WR bauen.

Wobei er sicherlich auch erst mal drauf wert legt, ihn so zu bauen,
daß er möglichst selten kaputt geht. (räusper)

So verstehe ich das, und warum nicht?

Vor allem weil er später auch noch was größeres in angriff nehmen
möchte, kann er beim 300VA WR perfekt erste Erfahrungen sammeln.

Freilich ist da mehreres auch NICHT einfach übertragbar, aber mal
angenommen es bleibt bei ähnlichen Vorgaben (Leistungsdichte etc.
und anspruchslose Last, bzw. ist letzteres bei 2kVA eh sehr
wahrscheinlich) auch gar nicht mal so wenig.


Ich bin jedenfalls sehr gespannt auf dieses Projekt. :-)


Patrick L. schrieb:
> Uwe B. schrieb:
>> Anbei das Datenblatt der vor einem Vierteljahrhundert von mir
>> entwickelten Sinuswechselrichter mit 50Hz Ringkerntrafo.
>
> Da würde mich der Rest der Unterlagen Interessieren ;-)

Hier Interessent No. 3, die wären echt verlockend grade weil

> rund 90% Wirkungsgrad

Matthias S. schrieb:
> die SiC kann ich mir sparen

In dem Schaltfrequenzbereich geht es bestimmt auch bei >U ohne.
Vielleicht hatten sie die einfach grade zur Hand (Uni).

von Helge (Gast)


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Uwe B. schrieb:
> Sinuswechselrichter mit 50Hz Ringkerntrafo

90% ist ziemlich gut! Gibts das vielleicht als Bausatz? Hab noch einen 
Haufen 400VA-Halogentrafos im Teilespeicher, könnte ich meinen 
Tiefkühler doch noch an mein 24V-Netz klemmen.. :-)

von Mani W. (e-doc)


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Ein Selbstbau eines heutigen Trapez- oder besser noch
Sinuswechselrichters - lohnt sich absolut nicht, zumal man nicht
mal die Bauteile um den Preis eines fertigen Gerätes bekommt...

Ich habe mich schon 1987 mit einem Selbstbau von Trapezwechselrichtern
beschäftigt, damals war es das noch wert -
aber die technischen Voraussetzungen dazu sind sehr umfangreich,
von der Ansteuerung, Unterspannungserkennnung, Überlast,
Störungen durch induktive und kapazitive Verbraucher,
Überspannung, gute Schaltflanken und vieles mehr...

Ich denke, dass heute ein Selbstbau nichts bringt...

Meine Meinung

von zzu (Gast)


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Mani W. schrieb:
> Ich denke, dass heute ein Selbstbau nichts bringt...

Doch, Erfahrung.

von Tim T. (tim_taylor) Benutzerseite


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mandingo schrieb:
> Es geht Dir nur um ein Stück? Zumindest aber alles andere als
> Großserienfertigung?

Nein, es geht prinzipiell nur um ein Stück, eventuell später dann 
nochmal 1-2 Nachbauten als Reserve oder so.

> Geht beim 50Hz Trafo weniger, hat m.o.w. festen Magnetisierungsstrom.

Bin da auch auf weitere Informationen von Uwe B. gespannt wie er 
trotzdem auf 90% kam.

> Tim T. schrieb:
>> Die Lasten wären entweder
>> kleine Motoren oder ohmisch aber eventuell auch mal ein kleines
>> Schaltnetzteil.
>
> Äußerst unkritisch also. Bliebe es immer dabei?

Bei dem 300 W Modell in jedem Fall, bei der für irgendwann mal 
angedachten 2 kW Version wird es wohl mehr Richtung induktiver Last 
gehen.

> Tim T. schrieb:
>> Eintakt-
>
> Hm, wohl wegen "kein Shootthrough" (szsg. haltbarer/gefahrloser).

War auch eine Idee dabei aber grundsätzlich war es der einfachere 
Aufbau, der die Idee dazu gegeben hat, wobei die Entmagnetisierung da 
auch wieder ein Thema gewesen wäre. Aber klar, bei der größeren Variante 
wäre es dann auf jeden Fall etwas Anderes geworden.

> Zumindest den klassischen Eintaktflußwandler würde ich da nicht in
> betracht ziehen, eher einen 2-Transistor. Und 2fach GDT Ansteuerung
> für genau gleiches Schalttiming High und Lowside, da störärmer.
>
> Oder wenn man noch weiter geht gleich ein GDT mit 4 Wicklungen,
> dann geht auch:
>
> 
https://www.eetimes.com/overcoming-the-duty-cycle-limits-of-the-two-switch-forward/

Stimmt, allerdings bin ich jetzt auch schon ordentlich vom Borgna 
angefixt^^.

> Dir kommt es zwar scheinbar nicht auf Platz und Gewicht an, aber ein
> wenig erhöhte Trafo- und Glättdrosselausnutzung schadet ja auch nie.

Richtig, nur bei mir spielt die Größe wirklich keine Rolle, es geht um 
ein abgelegenes Ferienhaus auf einem Berg mit mehreren Hektar Land 
drumherum und überhaupt keiner Infrastruktur im Umfeld.

mandingo schrieb:
>
> Stefan ⛄ F. schrieb:
>> Dein Argument zur Reparierbarkeit kann ich nicht teilen. Die fertigen
>> Produkte sind gut geschützt und quasi unkaputtbar. Bei dem Preis würde
>> ich mich eher darüber freuen, dass man sie ggf. einfach komplett
>> austauschen kann.
>
> Ja klar.
>
> Bloß will (und kann wohl auch) er halt einen guten und gut
> reparierbaren WR bauen.
>
> Wobei er sicherlich auch erst mal drauf wert legt, ihn so zu bauen,
> daß er möglichst selten kaputt geht. (räusper)
>
> So verstehe ich das, und warum nicht?
>
> Vor allem weil er später auch noch was größeres in angriff nehmen
> möchte, kann er beim 300VA WR perfekt erste Erfahrungen sammeln.

Exakt.

> Freilich ist da mehreres auch NICHT einfach übertragbar, aber mal
> angenommen es bleibt bei ähnlichen Vorgaben (Leistungsdichte etc.
> und anspruchslose Last, bzw. ist letzteres bei 2kVA eh sehr
> wahrscheinlich) auch gar nicht mal so wenig.

Wie bereits geschrieben ändert sich die Last dahingehend das es mehr 
induktiv wird.

> Ich bin jedenfalls sehr gespannt auf dieses Projekt. :-)

Ich auch. Bin aber jetzt schon von den Ideen positiv überrascht, die 
Anzahl der kaufs-doch-einfach-fertig-Leute hält sich bislang gut in 
Grenzen. Und auch das sonst bei so einem Thema übliche getrolle ist fast 
komplett ausgeblieben.

> Patrick L. schrieb:
>> Uwe B. schrieb:
>>> Anbei das Datenblatt der vor einem Vierteljahrhundert von mir
>>> entwickelten Sinuswechselrichter mit 50Hz Ringkerntrafo.
>>
>> Da würde mich der Rest der Unterlagen Interessieren ;-)
>
> Hier Interessent No. 3, die wären echt verlockend grade weil

Und hier die Nummer 4...

Mani W. schrieb:
> Ein Selbstbau eines heutigen Trapez- oder besser noch
> Sinuswechselrichters - lohnt sich absolut nicht, zumal man nicht
> mal die Bauteile um den Preis eines fertigen Gerätes bekommt...

Genau das ist auch nicht, wie bereits geschrieben, erforderlich. Ein 
gutes Gerät was leicht zu reparieren ist, hat für mich einen Wert, der 
weit über der Preisdifferenz zum fertigen Gerät liegt.

> Ich habe mich schon 1987 mit einem Selbstbau von Trapezwechselrichtern
> beschäftigt, damals war es das noch wert -
> aber die technischen Voraussetzungen dazu sind sehr umfangreich,
> von der Ansteuerung, Unterspannungserkennnung, Überlast,
> Störungen durch induktive und kapazitive Verbraucher,
> Überspannung, gute Schaltflanken und vieles mehr...
>
> Ich denke, dass heute ein Selbstbau nichts bringt...

Erkenntnisgewinn ist immer dabei, alleine durch die Vorüberlegung hier 
bin ich auf den Borgna-Konverter aufmerksam geworden, der mir sonst wohl 
nicht über den Weg gelaufen wäre. Und findest du es nicht unbefriedigend 
immer wieder zu denken: "...eigentlich könnte ich so etwas auch bauen 
man muss ja eigentlich nur..." aber es dann doch nie anzugehen um 
festzustellen, dass es eben doch nicht so einfach ist. Dadurch das man 
auf diese Weise aber nie die realen Probleme löst, die ein 
entsprechendes Projekt mit sich bringt, wächst man auch nicht an seinen 
Aufgaben.
Ansonsten gibt es aus meiner Sicht auch deutlich unsinnigere 
Möglichkeiten seine Zeit und Geld zu verbringen. Manche Leute bauen 
Häuser aus Streichhölzern, spielen Warhammer Tabletop oder klettern auf 
Berge.

: Bearbeitet durch User
von Mani W. (e-doc)


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zzu schrieb:
> Doch, Erfahrung.

Genau!

Wer möchte, der baut mal einen 3 KW Sinuswechselrichter, überlastbar für
einige Sekunden auf das Doppelte, eingebautem Ladegerät, eingebautem
MPP Laderegler für PV, mit festen Anschlussklemmen für 12/24 Volt
und allen Schutzschaltungen, die es nur geben kann...

Wenn das geschafft wäre um ca. 800 Euro Selbstkosten ohne
Arbeitszeit, man noch mehrere Jahre Garantie geben kann
auf alle erdenklichen Widerwärtigkeiten,
dann bitte hier melden mit ausführlichen Bauanleitungen samt
Gehäuse, Bezugsquellen usw..

;-))

: Bearbeitet durch User
von Patrick L. (Firma: S-C-I DATA GbR) (pali64)



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Um dir noch ein Anreiz zu geben:
Bild(eine Phase eines 3Phasen 3x300W Unidirectional Wechselrichter) 
zeigt wie klein ein BorgnaConverter für eine Phase mit 300W werden kann.
Bei 99% Wirkungsgrad entsteht kaum abwärme :-)

Allerdings daran denken, Die Messelektronik ist recht aufwendig:
Bild 2 Schema für eine Phase (Ohne Controller)
Bild 3 Schema Messungsteil des Wandlers
Bild 4 µC Anbindung
Es braucht also wenig Bauteile in der Leistungselektronik
aber 3x soviel in der Messelektronik.
Und die Anforderungen an den µC sind nicht ganz ohne.
Obwohl wir dafür ein MSP430 verwendet haben, konnte der µC nur sehr viel 
Resourcen sparen, weil er sehr viel Analog Onboard hat was die sehr 
schnellen Abläufe wie Stromregelungen rein Hardwaremäßig lösen ließen.
Software wäre zu langsam oder würde etwa 1GHz CPU Klock voraussetzen... 
;-)
Das hätte dan aber den Wirkungsgrad um 1 Prozent reduziert und das ist 
Untragbar!

Was hier nicht gezeigt ist die Teile des Sinuswandlers und Kontrollers.
Hat vom PA noch keine Freigabe...SORRY
Mehr darf ich zur Zeit nicht veröffentlichen.

Soll aber auch nur als Anreiz Dienen, um zu zeigen wie klein ein 
Borgna-Konverter werden kann. 300W ist da wirklich kein Ding.

Ist halt grad so Passend wegen den 300W.
Hier handelt es sich um ein Konverter für ein 3Phasen Balkonkraftwerk 
mit gerade so zum TO Thread passend 3Phasen an jeweils 300W :-D

Das ding hat etwas über 99% Wirkungsgrad und macht somit gerade mal 
knapp 2W Abwärme pro Phase.....

: Bearbeitet durch User
von Uwe B. (uwebre)


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Patrick L. schrieb:
> Uwe B. schrieb:
>> Anbei das Datenblatt der vor einem Vierteljahrhundert von mir
>> entwickelten Sinuswechselrichter mit 50Hz Ringkerntrafo.
>
> Da würde mich der Rest der Unterlagen Interessieren ;-)
>
> 90% ist gut für 50Hz Trafo-Schaltung, Hut ab :-)

Aus heutiger sicht nichts Aufregendes. Gut dimensionierte Vollbrücke mit 
ordentlicher Wärmeabfuhr, Drossel, Ringkerntrafo, Kondensatoren auf der 
Sekundärseite. Angesteuert von einem 87C752, einer der wenigen damsls 
einigermaßen erschwinglichen Controller mit Programmspeicher und ADC.
Software in Assembler, Sinus per PWM aus einer Tabelle, 23,592 KHz.

Zum Batterieladen gab es eine optionale Platine mit Umschaltrelais und 
Netzerkennung. Über die Vollbrücke wurde "rückwärts" per PWM der 
Ladestrom geliefert.

Für Schaltpläne muß ich das gute (DOS-) Orcad wieder ankurbeln, später.

Und natürlich, der Ringkerntrafo verputzt auch im Leerlauf Strom was den 
Wirkungsgrad im untersten Lastbereich negativ beeinflußt..

Anbei ein Bild von einem Meßaufbau, vermutlich zur Ermittlung des 
Wirkungsgrades und/oder der Überlastfähigkeit.

Ich muß allerdings auch in das Horn blasen: Eine Eigenentwicklung ist 
(heute) sinnfrei. Es erfordert schon einiges an "Gefühl" für 
Leistungselektronik, teure Mißerfolge mit viel entfleuchendem magischem 
Rauch auf dem Weg sind programmiert.
Sinuswechselrichter von seriösen Herstellern sind ausgereift und nicht 
wirklich teuer. Genannt aus meiner Erfahrung seien Victron und Studer 
Innotec.
Noch nicht getestet, es gibt Sinuswechselrichter von Meanwell. Die 
sollten das können, der Preis ist sehr attraktiv.

Uwe

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Der 2kW Wandler als Vorlage ist schon beeindruckend klein. Der hohe 
Wirkungsgrad ist sehr reizvoll. Da reicht ja ein CPU-Lüfter, wenn man 
den überhaupt brauch. Kann also in ein komplett geschlossenes Gehäuse.

Das Teil komplett bidirektional und mit einem optoentkppelten 
PWM-Eingang für bidirektionale Leistungsvorgabe. 0% voll die eine 
Richtung, 50% aus, 100% revers.

Als Steuerung bietet sich ein Cypress PSoC an.

Über sinnvolle einphasen 3,5kW und Drehstrom müßte man als Option 
nachdenken.

Klingt interessant. Ich bestell schonmal drei Tische 😋

von H. H. (Gast)


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Uwe B. schrieb:
> Und natürlich, der Ringkerntrafo verputzt auch im Leerlauf Strom was den
> Wirkungsgrad im untersten Lastbereich negativ beeinflußt..

Das bisschen wegen des Magnetisierungsstroms ist vernachlässigbar. Da 
frisst die kräftige Ansteuerung der Vollbrücke sicher mehr.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Wenn ich im Moment einen 3-Phasen WR bräuchte, würde ich mögl. einen 
Borgna mit meinem 3-Phasen Frequenzumrichter kombinieren:
https://www.mikrocontroller.net/articles/3-Phasen_Frequenzumrichter_mit_AVR

Gut, der Vorteil liegt darin, das ich die eine Hälfte ja schon da habe. 
Der Borgna könnte die Zwischenkreisspannung erzeugen, der Gleichrichter 
etc. fällt weg.
Neulich ist hier ein Mod. Sinus WR für 24V->230V mit 240W eingetroffen. 
Man könnte mal ausprobieren, ob der Zwischenkreis des Dingens den FU 
speisen kann.
Übrigens mal wieder unseren chinesischen Freunde - da steht gross 300W 
drauf, primär ist er aber nur mit 10A abgesichert :-P
Ist aber schon interessant, was man alles in der Mülltonne einer Aral 
Tankstelle findet.

: Bearbeitet durch User
von Kilo S. (kilo_s)


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Tim T. schrieb:
> Und findest du es nicht unbefriedigend immer wieder zu denken:
> "...eigentlich könnte ich so etwas auch bauen man muss ja eigentlich
> nur..." aber es dann doch nie anzugehen um festzustellen, dass es eben
> doch nicht so einfach ist. Dadurch das man auf diese Weise aber nie die
> realen Probleme löst, die ein entsprechendes Projekt mit sich bringt,
> wächst man auch nicht an seinen Aufgaben.

👍

Bloß nicht aufgeben und entmutigen lassen.

Da bin ich ganz deiner Meinung!

von Purzel H. (hacky)


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Ein kleines Detail.. Den Strom sollte man sinusfoermig waehlen, die 
Spannung folgt.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Man müßte zum Vergleich mal simulieren, wie hoch der Wirkungsgrad bei 
zwei schnöden parallelen Boost ist.


Was negativ auffällt, das Ding ist nicht galvanisch getrennt!!!

von Patrick L. (Firma: S-C-I DATA GbR) (pali64)


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Abdul K. schrieb:
> Was negativ auffällt, das Ding ist nicht galvanisch getrennt!!!

Welches von all den Dingern die da besprochen wurden?

: Bearbeitet durch User
von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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von Uwe B. (uwebre)


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Purzel H. schrieb:
> Ein kleines Detail.. Den Strom sollte man sinusfoermig waehlen, die
> Spannung folgt.

Das weiß doch nun wirklich jeder Drittklässler. Alle Verbraucher ziehen 
16 Ampere aus der Steckdose , die zur gewünschten Leistung passende 
Spannung stellt sich dann ein..

Uwe

von Patrick L. (Firma: S-C-I DATA GbR) (pali64)


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Ja der Orginal von der Uni das ist richtig, das war aber auch nur das 
erste Prototypen Versuchsmuster.

Wenn du dir aber meine Variante anschaust (Spulen dazu wurden 
freundlicherweise von Coilcraft kostenlos gefertigt und zur Verfügung 
gestellt), dann siehst du das diese Variante (welche im Text der Uni 
auch beschrieben ist) Galvanisch getrennt und mittlerweile sogar 
abgenommen ist.

Es gibt bei der Uni BE Mehrere Dokumente über den Borgna-Konverter und 
da ist diese Variante auch beschrieben.

73 55

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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OK, so tief war ich noch nicht drin. Und trotzdem 99% wow.

von Ralf L. (ladesystemtech)


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Tim T. schrieb:
> ...erstmal klein anfangen und sehen was draus wird.

Beitrag "Re: Wechselrichter mit variabler Frequenz"

Das Relais sorgt dafür, dass sich der Wandler bei Unterspannung nicht 
einschalten lässt. Vcc unter 10V wird durch eine rote LED angezeigt. 
Eine Verriegelung sorgt dafür, dass nicht beide Mosfets gleichzeitig 
eingeschaltet werden.

Jetzt kann man sich noch mindestens an einer 
Ausgangsspannungsstabilisierung austoben und alles mit moderneren 
Bauteilen aufbauen.

: Bearbeitet durch User
von Uwe B. (uwebre)


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Ralf L. schrieb:

> Jetzt kann man sich noch mindestens an einer
> Ausgangsspannungsstabilisierung austoben und alles mit moderneren
> Bauteilen aufbauen.

So Manches was man in seiner Jugend verzapft hat sollte man in den alten 
Umzugskartons auf dem Dachboden lassen..

Auf den ersten Blick:

- Keine Tiefentladeabschaltung
- Keine Regelung der eff. Ausgangsspannung
- Keine Überlastabschaltung
- Keine Übertemperaturabschaltung
- "gewagte" Anstuerung der Mosfets
- Induktive Verbraucher werden erst die 33V Zernerdioden zerbröseln und 
anschließend die BUZ11 abschießen

Uwe

von Guenter H. (bigfix)


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In diesem australischen Forum sind die echten Gurus unterwegs:
z.b.  http://www.thebackshed.com/forum/ViewTopic.php?FID=4&TID=11384

Die bauen alle moeglichen Inverter bis zu 8+ kVA selbst
http://www.thebackshed.com/forum/ViewTopic.php?FID=4&TID=14639

von Uwe B. (uwebre)


Angehängte Dateien:

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Vorab ein Schaltplan eines 700VA Trapezwechselrichters.
Dieser Wechselrichter wird heute noch an Baumaschinen eingesetzt, z.B. 
für den Betrieb von Ölbrennern an Gußasphaltkochern.

Uwe

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Ralf L. schrieb:
> WR_Sinuskurve.jpg

Bei solchen Bildern kann ich mir das Grinsen nicht verkneifen :-) Man 
setzt 8 Punkte in ein Koordinatensystem und zieht dann mutig einen Sinus 
drüber.

von eldorado (Gast)


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In dem Selbstbau würde ich auch einen erheblichen Sinnn sehen um eine 
Schaltung zu haben, welche als universelles Grundgerüst dienen kann und 
je nach Anwendung konfiguriert werden kann.
Ich suche aktuell einen Konverter von 30V nach 15V Gleichspannung mit 
ca. 300W und galvanischer Trennung.
Je nach Bedarf müsste man die Trafo-Wickeldaten schnell umrechnen und 
die Leistungselektronik anpassen können.
Dabei würde mich interessieren wie weit man die Schaltfrequenz erhöhen 
kann.
Warscheinlich gibt es bei den Ferritkernen einen verlustärmsten Bereich.
Rein vom Prinzip her müsste man doch aus einem Schaltnetzteil, z.B. aus 
einem PC-NT den Trafo schon mal umgedreht verwenden können, oder? (12V 
zu 230V )

von Klaus R. (klara)


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eldorado schrieb:
> Rein vom Prinzip her müsste man doch aus einem Schaltnetzteil, z.B. aus
> einem PC-NT den Trafo schon mal umgedreht verwenden können, oder? (12V
> zu 230V )

Klar, im Prinzip ja.😎 Das trifft aber nur für den Übertrager zu.😉 Die 
MOSFETs sehen dann aber ganz anders aus.😕 So wie der Rest der 
Elektronik.😭
mfg Klaus

von mandingo (Gast)


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eldorado schrieb:
> Warscheinlich gibt es bei den Ferritkernen einen verlustärmsten Bereich.

Nicht nur wahrscheinlich. Es gibt aber unfaßbar viele verschiedene.

> Je nach Bedarf müsste man die Trafo-Wickeldaten schnell umrechnen und
> die Leistungselektronik anpassen können.

Äh... und 3D-Drucken, oder was? Nee, ein Witz, aber: Vergiß es.

eldorado schrieb:
> Ich suche aktuell einen Konverter von 30V nach 15V Gleichspannung mit
> ca. 300W und galvanischer Trennung.

Dann eröffne einen Thread, in welchem Du ALLES ganz präzise beschreibst:
Was sitzt davor, was danach (und die vollst. elektrischen Daten dieser
Dinge).

SO geht das vielleicht. "Müßte, könnte, würde" geht eher nicht.

von Uwe B. (uwebre)


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Patrick L. schrieb:

> Da würde mich der Rest der Unterlagen Interessieren ;-)

Wie gewünscht im Anhang die Schaltpläne zum Sinuswechselrichter Albatros

Uwe

von eldorado (Gast)


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Dieser Borgna Converter ist beeindruckend. Ist aber nicht galvanisch 
trennend.
50Khz Takt, wie ist es mit 250Khz oder sind gar 500Khz machbar?
In einem Leistungsverstärker habe ich mal ein 4 KW SNT gesehen was nach 
dem oszi- Bild fast ca. 200Khz machte. Das Gerät war 2 HE hoch und der 
SNT-Trafo knapp 2 Zigarettenschachteln groß. Von HF Litze habe ich da 
eigentlich nichts gesehen.
Unabhängig davon brauche ich einen DC-DC Converter wie schon oben 
angeführt.
Würde mich über einen Tipp freuen.
LG

von eldorado (Gast)


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Sorry, habe hier zu viele Themen auf einmal angesprochen, zu viele 
Gedanken mit zu wenig Text, Erklärung.
( Quatschen ist immer schneller als schreiben, ich sortiere erst mal.)
LG

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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eldorado schrieb:
> Unabhängig davon brauche ich einen DC-DC Converter wie schon oben
> angeführt.

Das sollte ein leicht modifizierter 24->12V Konverter machen können.

: Bearbeitet durch User
von eldorado (Gast)


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Na klar, super.
Wo gibt´s den?
LG

von Uwe B. (uwebre)


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eldorado schrieb:
> Na klar, super.
> Wo gibt´s den?

Bei Traco. Allerdings 12V, mit Poti +/- 20% justiebar.
Z.B. TEQ 300-4812WIR. Ganz billig ist das aber nicht.

Uwe

von eldorado (Gast)


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Vielen Dank, klingt gut.
Hatte nicht mal von segor da Hilfe bekommen können, und die sind schon 
ganz gut aufgestellt. Auch bei Aliexp.... nichts gefunden.
Und da bin ich wieder bei diy.
Bis die Tage . . .
LG

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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von Icke ®. (49636b65)


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Die SmartUPS von APC liefert echten Sinus am Ausgang, jedenfalls sieht 
es am Oszi so aus. Keine Ahnung, wie die das anstellen, aber sie 
arbeiten mit herkömmlichen Eisenblech-Trafos.

von Patrick L. (Firma: S-C-I DATA GbR) (pali64)


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Uwe B. schrieb:
> Wie gewünscht im Anhang die Schaltpläne zum Sinuswechselrichter Albatros

Danke Uwe.

Hab es mal runtergeladen und schaue es mir dann mal an ;-)

Vielleicht gibt's ja Tipps darin für den TO ;-)

von mandingo (Gast)


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Sorry, @Tim, für Offtopic:

eldorado schrieb:
> Und da bin ich wieder bei diy.

Unabhängig von diy / kaufen ein allg. Tipp zur Rat-/Lösungs-Suche
(etwas weit ausgeholt, aber nur um es klarer zu machen):

Es gibt zum eventuellen Selbstbau (Auswahl passender Topologie etc.)
genauso wie zur Auffindung fertig käufl. Geräte prinzipiell notwendige 
Anforderungs-Vorgaben.

Die gibt man entweder bekannt, indem man

mandingo schrieb:
> genau beschreibt: Was sitzt davor, was danach (und die vollständigen
> elektrischen Daten dieser Dinge)

denn daraus ergäbe sich auch was der Wandler genau können müßte
(natürlich genauso, was er nicht zu können brauchte).


Galvanisch getrennte Gleichspannungs-Schaltwandler gibt es zu kaufen
und kann man bauen: Geregelt oder ungeregelt.

Wenn Du einfach sagst: "30VDC zu 15VDC bei ca. 300W" dann weiß man
doch weder, ob die U_ein relevant variiert, noch wie sehr die U_aus
möglicherweise variieren darf (über U_ein und I_Last Variation).

Was sich aus o. g. ergeben hätte oder Du in ein paar Zahlen mehr
dazugesagt haben hättest sollen.


Nun wurden Dir deshalb geregelte Versionen mit relativ weitem U_ein
Bereich empfohlen - weil nur die hohe Chance haben, auch unabhängig
von diesen von Dir nicht genannten Infos zu funktionieren.


Die mögliche Auswahl an Lösungen ist mit diesen Informationen
normalerweise (oft sogar viel) größer.

Denn es gibt eben auch ungeregelte sozusagen "Spannungshalbierer",
und möglicherweise mit >= 30...32...36VDC U_ein(max).

Vielleicht sogar auch (weil einfacher aufgebaut) preisgünstig(er)e.
(Ok, ich suche jetzt nur nicht nach welchen, nur um das zu belegen.)


Und noch dazu kann sich nicht irgendwie / irgendwann ganz am Schluß
herausstellen, daß einer der nicht genannten Umstandsparameter Dir
dann doch noch in die Suppe spuckt (und alles bis dahin umsonst war).


LG

von mandingo (Gast)


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Uwe B. schrieb:
> Wie gewünscht im Anhang die Schaltpläne zum SinusWR Albatros

Uwe, vielen Dank. ;)
Ich führ mir die später auch gründlich zu Gemüte.

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