Announcement: there is an English version of this forum on 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.
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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.
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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.
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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
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Kann mir jemand die obige schaltung erklären? Das ist ein selbstsynchronisierender DC to grid-tie AC wandler.
Alt G. schrieb: > Kann mir jemand die obige schaltung erklären? Bei der positiven Halbwelle leiten RE17 und RF8, bei der negativen RF18 und 7.
... Mit dem 300VDC in ist natürlich falsch. Das ist kein Zwischenkreiskondensator eines PWM-Inverters. Hatte ich aber schon im Nachbarthread erwähnt.
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.
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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.
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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.
1 | void ct2_init() |
2 | {
|
3 | TCCR2A = (1 << COM2A1)|(1 << COM2B1)|(1 << COM2B0)|(1 << WGM20); |
4 | TCCR2B = (1 << CS20); // 32K |
5 | OCR2A = 5; |
6 | OCR2B = 255-5; |
7 | } |
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.
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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.
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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.phtml Käferlein 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.
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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...
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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.
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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.
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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...
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Alt G. schrieb: > Sag mir lieber warum die FET warm werden... Schaltung und Bild vom Aufbau wären da hilfreich.
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?
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> 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.
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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.
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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.
Ben B. schrieb: > Ich verrate es > Dir, es geht gar nicht, Beitrag "Re: $40 GDI inverter, neuerdings qualitätsprobleme?" Jetzt klar weshalb Alt. diesen https://thumb.mikrocontroller.net/SyGCUAT_g_0y8HLtfjOeZ6vqPFmQ0S-WPuBN0jPX0W4/plain/https://www.mikrocontroller.net/attachment/570421/2.bmp@jpg Strom da reinpumpen will? Oder noch immer nicht? Ich habe vor, dass in LTspice zu simulieren. Dauert aber etwas. Dann möglicherweise.
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.
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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. schrieb: > Und Diene Punkte hatte ich alle weiter oben schon angesprochen. Lesen, lesen und nochmal lesen.
Da wo ich herkomme war das lernen, lernen und nochmals lernen. Mit dem Lesen hab ich's nicht so.
@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
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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.
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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.
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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.
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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.
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So. Wer nach diesem Bild nicht kapiert, dass die Flankensteilheit vollkommen egal ist, dem kann ICH nicht mehr helfen. ;)
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.
Die Frage ist, was macht die Brücke bei Netzstörungen? Die Transen haben ja keinerlei Stromüberwachung.
Wenn der GMI Tatsächlich auf diesem genialen Konzept beruht, würde ich eher den PIC im GMI durch einen Arduino ersetzen wollen.
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.
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Alt G. schrieb: > Dann müsste man das schaltbild des GMI genau kennen. Da muss ich mir halt einen GMI zum Basteln bestellen.
H. H. schrieb: > Die werden einfach nicht mitsimuliert... Dann mach das doch. Ist kein Copyright drauf.
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 :(((
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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. 73
Käferlein schrieb: > H. H. schrieb: >> Die werden einfach nicht mitsimuliert... > > Dann mach das doch. Ist kein Copyright drauf. Spinner.
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.
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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.
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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 ;) 73
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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?
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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.
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.. 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.
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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.
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Käferlein schrieb: > zu viel Streuinduktivität warum? Hier mal ne Spielerei mim käuflichen ETD44 Übertrager. Hintendran noch ne sync Gleichrichtung..
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: > Das ist natürlich kein Sperrwandler Der Sperrwandler ist von seiner Natur her eine Stromquelle. Und das ist genau das was ich für diese Beitrag "Re: Eigenbau Einspeisewechselrichter" Einspeisebrücke benötige.
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Jeder schaltwandler mit Übertrager ist erstmal eine Stromquelle.
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. 73
Ich rechne mit etwa 50W mit dem Übertrager aus einem Meanwell LRS-100. Damit müsste ich 5h Betrieb aus meinem 12V Akku von meiner Insel machen können.
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.
Das Design hatte ich mit auch mal abgespeichert. Ein PSoC Miniboard kostet €10. https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-AN76496_PSoC_5LP_Solar_Microinverter_Control_Design-ApplicationNotes-v03_00-EN.pdf Die machen die Polungsbrücke am Netz mit Thyristoren.
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.
Und ein Royer? Der sollte als Stromquelle arbeiten. Mußte man mal in LTspice durchspielen.
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.
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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.
Trink erstmal enen heeßen ☕ 😋 Sieht gut aus. Welcher Strom/Leistung floß? Wurden die Transen warm?
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.
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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.
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Unverständlich und das Bild sieht kaputt aus. Poste mal den kompletten aktuellen Schaltplan.
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Bei "snubber" ist ein R und ein C drin, KA welche grösse. Bin grad am: https://www.maximintegrated.com/en/design/technical-documents/app-notes/3/3835.html lesen
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Arduino treibt PowerFET?? Sollte der nicht viel zu schwach sein?
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).
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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)
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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.
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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.
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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 ;-)
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Ich habe noch ein 500V/500mA DC-Netzteil, wenn das jemand in der Nähe von Zittau ausleihen möchte.
Abdul K. schrieb: > Das Design hatte ich mit auch mal abgespeichert. Ein PSoC Miniboard > kostet €10. > > https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-AN76496_PSoC_5LP_Solar_Microinverter_Control_Design-ApplicationNotes-v03_00-EN.pdf > > Die machen die Polungsbrücke am Netz mit Thyristoren. Infineon spinnt mal wieder. Hier als Anhang für die Nachwelt.
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.
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Abdul K. schrieb: > Die machen die Polungsbrücke am Netz mit Thyristoren. Leider nicht selbstkommutierend.
Alt G. schrieb: > Die ausgangsspannung ist proportional zu Vin. Wir brauchen aber einen Ausgangsstrom proportional ...
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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.
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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.
Widerstand -> Stromübertrager -> Halbwellengleichrichtung. Jedenfalls bei meinem.
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?
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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.
0,25W Verlustleistung für den 0-Detektor? So wird das nix mit der energiewende :-)
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.
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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.
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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?
Pin2. Aufpassen, der level fürn interrupt ist kritisch. Irgendwo bei 2.7V. Der 2.5V AC geni von meinem fnirsi hat nicht gereicht.
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Anja G. schrieb: > 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) Hat jemand die Firmware zu der AN? Ich hatte deswegen sogar bei ST angerufen und leider nur erfahren, dass das Evalboard obsolet ist und um wieviel Stück es denn in meinem Projekt geht....
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.
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Ich habe Pin D2 parallel zu A5 und erwarte an D12 Impulse wie an D13. An D12 kommt gar nichts. Bin frustriert.
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.
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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?
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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.
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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.
Käferlein schrieb: > Da kann ich nichts mit anfangen. Ich muss das auf dem > Oszilloskop sehen. LOL Dann schau mal ob auf dem TX pin was kommt.
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dcdcstart-20220922.jpg
61 KB
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.
Max M. schrieb: > Alt G. schrieb: >> Ans netz getrau ich mich nicht. > Das ist für einen WE ja eher ein Nachteil ;-) Ich war schon erfolgreich am Netz: Beitrag "Einspeisung :) Eigenbau Einspeisewechselrichter" :)
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...
Helge schrieb: > Das sieht aus wie hinter einem Trafo im Leerlauf gemessen. Ist direkt an der Phase oszillographiert.
Kann ja auch der Mittelspannungstrafo sein. Sieht jedenfalls nach Sättigung aus.
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.
Helge schrieb: > Sieht jedenfalls nach > Sättigung aus. Sehe ich nicht so. Typisches Bild einer Belastung mit Gleichrichter und Ladekondensator.
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