Forum: Haus & Smart Home Eigenbau Einspeisewechselrichter


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von Anja G. (Gast)


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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.

von Alt G. (altgr)


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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.

: Bearbeitet durch User
von Gunnar F. (gufi36)


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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.

von Gunnar F. (gufi36)


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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.

von Helge (Gast)


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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.

von Max M. (Gast)


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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.

von MiWi (Gast)


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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.

von Hans W. (Firma: Wilhelm.Consulting) (hans-)


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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

von Anja G. (Gast)


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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?

von Hans W. (Firma: Wilhelm.Consulting) (hans-)


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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

von Dieter (Gast)


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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.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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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.

von Anja G. (Gast)


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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?

von Hans W. (Firma: Wilhelm.Consulting) (hans-)


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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

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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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.

: Bearbeitet durch User
von Käferlein (Gast)


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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 +-.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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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.

: Bearbeitet durch User
von Käferlein (Gast)


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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.

von Anja G. (Gast)


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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?

von Hans W. (Firma: Wilhelm.Consulting) (hans-)


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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

von Alt G. (altgr)


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Kann mir jemand die obige schaltung erklären?

Das ist ein selbstsynchronisierender DC to grid-tie AC wandler.

von Käferlein (Gast)


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Alt G. schrieb:
> Kann mir jemand die obige schaltung erklären?

Bei der positiven Halbwelle leiten RE17 und RF8,
bei der negativen RF18 und 7.

von Käferlein (Gast)


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...
Mit dem 300VDC in ist natürlich falsch.
Das ist kein Zwischenkreiskondensator eines PWM-Inverters.
Hatte ich aber schon im Nachbarthread erwähnt.

von Alt G. (altgr)


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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.

: Bearbeitet durch User
von Käferlein (Gast)


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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.

von Alt G. (altgr)


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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.

: Bearbeitet durch User
von Käferlein (Gast)


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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.

von Alt G. (altgr)


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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.

: Bearbeitet durch User
von Alt G. (altgr)


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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".

von Käferlein (Gast)


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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.

von Alt G. (altgr)


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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.

von Käferlein (Gast)


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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.

von Alt G. (altgr)


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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...

: Bearbeitet durch User
von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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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!

von Käferlein (Gast)


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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.

von Käferlein (Gast)


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Ben B. schrieb:
> die mein
> Eigenbau

Wo kann man denn deinen Eigenbau bewundern?

von Helge (Gast)


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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?

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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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.

von Alt G. (altgr)


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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.

: Bearbeitet durch User
von Käferlein (Gast)


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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.

von Käferlein (Gast)


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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.

von Alt G. (altgr)


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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...

: Bearbeitet durch User
von Käferlein (Gast)


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Alt G. schrieb:
> Sag mir lieber warum die FET warm werden...

Schaltung und Bild vom Aufbau wären da hilfreich.

von Helge (Gast)


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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??

von Alt G. (altgr)


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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?

: Bearbeitet durch User
von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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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.

: Bearbeitet durch User
von Käferlein (Gast)


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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?

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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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.

von Käferlein (Gast)


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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"
:)))

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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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.

von Tilo R. (joey5337) Benutzerseite


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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.)

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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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.

von Alt G. (altgr)


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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.

: Bearbeitet durch User
von Käferlein (Gast)


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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,

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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> 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.

von Alt G. (altgr)


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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.

von Käferlein (Gast)


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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.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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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.

: Bearbeitet durch User
von Käferlein (Gast)


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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.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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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.

von Käferlein (Gast)


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Ben B. schrieb:
> Und

Diene Punkte hatte ich alle weiter oben schon angesprochen.
Lesen, lesen und nochmal lesen.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Da wo ich herkomme war das lernen, lernen und nochmals lernen.
Mit dem Lesen hab ich's nicht so.

von Anja G. (Gast)


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@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?

von Hans W. (Firma: Wilhelm.Consulting) (hans-)


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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

von Käferlein (Gast)



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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

von APW (Gast)


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Käferlein schrieb:
> I(V1) ist der eingespeiste Netzstrom.

Zeig mal U(V1) (zusammen mit I(V1)).

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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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.

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


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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?

von Hans W. (Firma: Wilhelm.Consulting) (hans-)


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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

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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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.

: Bearbeitet durch User
von Käferlein (Gast)


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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.

von Käferlein (Gast)


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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.

von Tilo R. (joey5337) Benutzerseite


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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.

von Alt G. (altgr)


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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.

: Bearbeitet durch User
von Käferlein (Gast)


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So. Wer nach diesem Bild nicht kapiert, dass die Flankensteilheit
vollkommen egal ist, dem kann ICH nicht mehr helfen.
;)

von Oskar (Gast)


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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.

von Oskar (Gast)


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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.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Die Frage ist, was macht die Brücke bei Netzstörungen? Die Transen haben 
ja keinerlei Stromüberwachung.

von Käferlein (Gast)


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Wenn der GMI Tatsächlich auf diesem genialen Konzept beruht,
würde ich eher den PIC im GMI durch einen Arduino ersetzen wollen.

von H. H. (Gast)


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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...

von Alt G. (altgr)


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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.

: Bearbeitet durch User
von Käferlein (Gast)


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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.

von Käferlein (Gast)


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H. H. schrieb:
> Die werden einfach nicht mitsimuliert...

Dann mach das doch. Ist kein Copyright drauf.

von Alt G. (altgr)


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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 :(((

: Bearbeitet durch User
von Hans W. (Firma: Wilhelm.Consulting) (hans-)


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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

von H. H. (Gast)


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Käferlein schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Die werden einfach nicht mitsimuliert...
>
> Dann mach das doch. Ist kein Copyright drauf.

Spinner.

von Alt G. (altgr)


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Hans W. schrieb:
> Damit das halbwegs sicher funktioniert musst du eine PLL/FLL oä. nutzen
> und so auf die Netzfrequenz aufsynchronisieren.
>
> Alles andere ist Murks.

TY. Jetzt ist mir klar was der 555 da im rückpfad macht.

Sowas macht man heute bei 100hz sicher im uC drin. Der kann die zeit 
zwischen zwei nulldurchgängen genau messen und einen plausibilitätscheck 
machen.

Die sensorless BLDC controller machen die kommutierung zuverlässig 
selbst wenn 1/3 der back-emf nulldurchgänge fehlen. Und das über einen 
1:50 frequenzbereich. Da kommt kein hardware pll mit.

: Bearbeitet durch User
von Anja G. (Gast)


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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.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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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.

von Käferlein (Gast)


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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.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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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.

von Tilo R. (joey5337) Benutzerseite


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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.

von Käferlein (Gast)


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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.

von Anja G. (Gast)


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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.

von Hans W. (Firma: Wilhelm.Consulting) (hans-)


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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

von Käferlein (Gast)


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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.

von Käferlein (Gast)


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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.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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> 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.

von Helge (Gast)


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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.

von Hans W. (Firma: Wilhelm.Consulting) (hans-)


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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

: Bearbeitet durch User
von Alt G. (altgr)


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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?

: Bearbeitet durch User
von Anja G. (Gast)


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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?

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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> 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.

von Anja G. (Gast)


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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.

von Anja G. (Gast)


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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.

von Hans W. (Firma: Wilhelm.Consulting) (hans-)


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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

von Anja G. (Gast)


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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.

von Anja G. (Gast)


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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.

von Hans W. (Firma: Wilhelm.Consulting) (hans-)


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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

von Anja G. (Gast)


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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.

von Helge (Gast)


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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.

von Anja G. (Gast)


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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).

von Helge (Gast)


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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.

von Käferlein (Gast)


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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.

von Helge (Gast)


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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.

von Alt G. (altgr)


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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.

: Bearbeitet durch User
von Hans W. (Firma: Wilhelm.Consulting) (hans-)


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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

von Käferlein (Gast)


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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.

von Helge (Gast)


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Käferlein schrieb:
> zu viel Streuinduktivität
warum?
Hier mal ne Spielerei mim käuflichen ETD44 Übertrager. Hintendran noch 
ne sync Gleichrichtung..

von Käferlein (Gast)


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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.

von Helge (Gast)


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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.

von Käferlein (Gast)


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Helge schrieb:
> Das ist natürlich kein Sperrwandler, weil der einen doppelt so großen
> Übertrager für die gleiche Leistung bräuchte.

Das ist ja schrecklich!

von Käferlein (Gast)


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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.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Käferlein schrieb:
> Das ist ja schrecklich!

Für einen Chinesen schon!

von Helge (Gast)


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Jeder schaltwandler mit Übertrager ist erstmal eine Stromquelle.

von Käferlein (Gast)


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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.

von Hans (Gast)


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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

von Käferlein (Gast)


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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.

von Götz (Gast)


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Aktuell wird uns als Grund für zukünftige Stromausfälle die Vielzahl 
persönlicher Heizlüfter verkauft. Pustekuchen - ihr werdet das sein mit 
euren selbstgebauten FET-Pershings, die jede Nacht in einer anderen 
Stadt in's Netz einschlagen.
Saachtma: Warum zum Geier seid ihr eigentlich so heiß drauf, 
einzuspeisen? Dem Habeck helfen?

von Anja G. (Gast)


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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).

von Käferlein (Gast)


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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.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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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.

von Käferlein (Gast)


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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.

von Helge (Gast)


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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.

von Käferlein (Gast)


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Abdul K. schrieb:
> Die machen die Polungsbrücke am Netz mit Thyristoren.

Interessant. Danke.

von Käferlein (Gast)


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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.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Und ein Royer? Der sollte als Stromquelle arbeiten. Mußte man mal in 
LTspice durchspielen.

von Helge (Gast)


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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.

von Käferlein (Gast)



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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.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Trink erstmal enen heeßen ☕ 😋

Sieht gut aus. Welcher Strom/Leistung floß? Wurden die Transen warm?

von Käferlein (Gast)


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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.

von Alt G. (altgr)


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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.

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


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Unverständlich und das Bild sieht kaputt aus. Poste mal den kompletten 
aktuellen Schaltplan.

von Alt G. (altgr)


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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

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


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Arduino treibt PowerFET?? Sollte der nicht viel zu schwach sein?

von Anja G. (Gast)


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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.

von Alt G. (altgr)


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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.

von Käferlein (Gast)


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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.

von Käferlein (Gast)


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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.

von Johann Klammer (Gast)


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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).

von Käferlein (Gast)


Angehängte Dateien:

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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.

von Käferlein (Gast)


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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)

von Alt G. (altgr)


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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.

: Bearbeitet durch User
von Käferlein (Gast)


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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?

von Alt G. (altgr)


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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.

: Bearbeitet durch User
Beitrag #7196817 wurde vom Autor gelöscht.
Beitrag #7196875 wurde vom Autor gelöscht.
von Alt G. (altgr)


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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?

von Käferlein (Gast)


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Mit dieser Schaltung auf die Einspeiseschaltung.

von Max M. (Gast)


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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.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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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 ;-)

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


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Ich habe noch ein 500V/500mA DC-Netzteil, wenn das jemand in der Nähe 
von Zittau ausleihen möchte.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite



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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.

von Alt G. (altgr)


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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.

: Bearbeitet durch User
von Käferlein (Gast)


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Abdul K. schrieb:
> Die machen die Polungsbrücke am Netz mit Thyristoren.

Leider nicht selbstkommutierend.

von Käferlein (Gast)


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Alt G. schrieb:
> Die ausgangsspannung ist proportional zu Vin.

Wir brauchen aber einen Ausgangsstrom proportional ...

von Käferlein (Gast)


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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.

von Alt G. (altgr)


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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.

: Bearbeitet durch User
von Käferlein (Gast)


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Wenn die Drossel nicht lückt, ist die Spannung hart.

von Alt G. (altgr)


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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.

von Helge (Gast)


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Widerstand -> Stromübertrager -> Halbwellengleichrichtung. Jedenfalls 
bei meinem.

von Alt G. (altgr)


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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?

von Käferlein (Gast)



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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.

von Helge (Gast)


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0,25W Verlustleistung für den 0-Detektor? So wird das nix mit der 
energiewende :-)

von Alt G. (altgr)


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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.

: Bearbeitet durch User
von Käferlein (Gast)


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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.

von Käferlein (Gast)


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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.

von Alt G. (altgr)


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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.

: Bearbeitet durch User
von Käferlein (Gast)


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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?

von Alt G. (altgr)


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Pin2.

Aufpassen, der level fürn interrupt ist kritisch. Irgendwo bei 2.7V.
Der 2.5V AC geni von meinem fnirsi hat nicht gereicht.

: Bearbeitet durch User
von Gunnar F. (gufi36)


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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....

von Alt G. (altgr)


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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.

: Bearbeitet durch User
von Käferlein (Gast)


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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.

von Alt G. (altgr)


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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.

: Bearbeitet durch User
von Max M. (Gast)


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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.

von Alt G. (altgr)


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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?

: Bearbeitet durch User
von Käferlein (Gast)


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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.

von Alt G. (altgr)


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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.

: Bearbeitet durch User
von Käferlein (Gast)


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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.

von Alt G. (altgr)


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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.

von Käferlein (Gast)


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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.

von Max M. (Gast)


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Alt G. schrieb:
> Ans netz getrau ich mich nicht.
Das ist für einen WR ja eher ein Nachteil ;-)

von Käferlein (Gast)


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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"
:)

von Max M. (Gast)


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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.

von H. H. (Gast)


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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...

von Helge (Gast)


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Das sieht aus wie hinter einem Trafo im Leerlauf gemessen.

von Käferlein (Gast)


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Helge schrieb:
> Das sieht aus wie hinter einem Trafo im Leerlauf gemessen.

Ist direkt an der Phase oszillographiert.

von Helge (Gast)


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Kann ja auch der Mittelspannungstrafo sein. Sieht jedenfalls nach 
Sättigung aus.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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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.

von Käferlein (Gast)


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Helge schrieb:
> Sieht jedenfalls nach
> Sättigung aus.
Sehe ich nicht so.
Typisches Bild einer Belastung mit Gleichrichter und Ladekondensator.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Genau. Das schrägansteigende Dach ist Ausdruck der Konstantstromspeisung 
des Kondensators durch die wirksame Netzinduktivität.

von Alt G. (altgr)


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Käferlein schrieb:
> 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.

Sieht gut aus, Grats!
Bin gespannt wie du dann dcstart/stop umgesetzt.

Das rechteck einspeisen dürfte bei kleiner leistung kein problem sein. 
Mein sinus zuhause sieht wesentlich kaputter aus, der hat "ecken" drin. 
Wahrscheinlich nachbar 2 häuser weiter mit seiner 10kwp anlage.

Beitrag #7200219 wurde vom Autor gelöscht.
von Alt G. (altgr)


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Wer sieht den Käferlein?
SCNR

von Helge (Gast)


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Jezt habe ich gefunden, was mich stört. Und zwar ist bei kleinen 
Ausgangsspannungen doch der Fall, daß ein Kern beim Folgeimpuls noch 
nicht unbedingt schon den gesamten Fluß abgebaut hat. Darauf gestoßen, 
als ich den MC44603 fand. schaut mal ins datenblatt, degaussing. Braucht 
aber Hilfswicklung. Wie kommt man um das Problem drumrum?

Vielleicht sind die Kerne der Billiginverter auch deswegen so heiß?

von Max M. (Gast)


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Helge schrieb:
> Vielleicht sind die Kerne der Billiginverter auch deswegen so heiß?
Ferrite haben bei hohen Temperaturen die geringsten 
Ummagnetisierverluste.
N87 z.B. bei 100°C. Der Kupferwiderstand steigt hingegen.
Daher legt man die so aus, das die bei max Last die geringsten Verluste 
haben.
Die 'China Billigdinger WR' sind im Längen besser als das was hier 
gerade von interessierten Laien konzeptioniert wird.

Der ganze Ansatz h1er taugt nicht für hohe Wirkungsgrade.
PWM Boost Wandler haben enorme Rippleströme und schalten hart.
Nennstrom x 4 = max I Peak.
Die meiste Leistung in den Fets wird an den Flanken verbraten.
Da kann der beste RDSon nichts dran ändern.

Die Rippleströme heizen ausserdem die Zwischenkreiselkos und brauchen 
viel EMI Filter, was weiter die Effizienz senkt.

Dioden statt Synchrongleichrichtung verbraten grob 1W pro A + beliebig 
viel mehr an den Flanken, je nachdem wie schnell die sind.
Während der Rückspererholzeit fließt nämlich Strom in die falsche 
Richtung zurück. Das heizt Sek und Prim Kreis weiter auf und die 
verlorene Leistung muß im nächsten Zyklus wieder reingeschaufelt werden.
Sehr schnelle dioden machen aber viel EMI.
Also muss man abwägen aus Effizienz die im Filter wieder verloren geht, 
oder einem wärmeren Halbleiter der langsamer schaltet.

Was es brauchen würde, wäre ein LLC mit Synchrongleichrichtung, bei dem 
die Halbleiter nicht hart schalten und die deswegen nicht besonders 
schnell sein müssen oder ein CCM Boost mit sehr schnellen Halbleitern 
und Synchrongleichrichtung.

Beides ist auf dem Papier nicht so schwer zu verstehen.
Es jedoch zu bauen mit all den vielen kleinen und großen Dingen die es 
zu beachten gilt, ist ungleich schwerer.
Und die ganze Zeit arbeite man am Prototypen mit ca. 350VDC und jeder 
Fehler hat sofort erhebliche Auswirkungen auf Mensch und Material.
Wer das nicht packt, wer sich das nicht traut oder nicht das Equipment 
hat, kann gleich mit seinen schäumenden Ideen aufhören und sich 
realistischeren Zielen zuwenden.

Das WR Geklöppel hier im Thread ist zumindest hobby Heimwerken und das 
kann man aus Spaß an der Freude ja gerne tun.
Man sollte sich aber bitte nicht mit einem sehr professionellen 
Chinesischen Hersteller messen wollen, der absolute Profis da sitzen 
hat, die zum Teil auf westlichen Universitäten Titel und Auszeichnungen 
gesammelt haben vor denen ich neidvoll meinen Hut ziehe.
Profis die der dümmliche deutsche Michel immer noch belächelt, während 
der Chinese ihm schon lange den Rang abgelaufen hat.
Die bauen da WR zu einem Preis, inkl Transport und Margen, für den ich 
nicht mal die Bauteile einkaufen könnte.
Und wenn man nicht nur den billigsten Schrott kaufen würde den die für 
den 'billich willich' Europäer bauen, dann würden die auch halten was 
sie versprechen.

von Käferlein (Gast)


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Max M. schrieb:
> Dioden statt Synchrongleichrichtung verbraten grob 1W pro A + beliebig
> viel mehr an den Flanken, je nachdem wie schnell die sind.

Ja, die Sekundärdioden sind hier kein Problem im Gegensatz
zu Netzteilen, die eine kleine Ausgangsspannung generieren
müssen. Das kommt mir zu Gute.

Für 50W muss die Diode 1A-2A machen. Das wird ohne Kühlkörper gehen.
Irgendwelche Vorschläge für eine schnelle, spannungsfeste Diode?
Ich bin da noch auf dem Stand RGP30M, UF5408.
https://www.vishay.com/docs/88756/uf5400.pdf

Max M. schrieb:
> Der ganze Ansatz h1er taugt nicht für hohe Wirkungsgrade.
> PWM Boost Wandler haben enorme Rippleströme und schalten hart.
> Nennstrom x 4 = max I Peak.
> Die meiste Leistung in den Fets wird an den Flanken verbraten.
> Da kann der beste RDSon nichts dran ändern.

So schlecht, wie du suggerierst, sind die Meanwell Sperrwandler nicht.
Praktisch werden die Gleichrichter für die niedrige Ausgangsspannung
wärmer als der FET. Und dieses Problem, niedrige Spannung hoher
Strom, habe ich hier ja gerade nicht.

Max M. schrieb:
> Ferrite haben bei hohen Temperaturen die geringsten
> Ummagnetisierverluste.
> N87 z.B. bei 100°C.

Ah wirklich?! Mein erstes Afu-Schaltnetzteil, Sperrwandler mit
BU508 (12V 10A) und selbstbewickeltem Zeilentrafokern,
ist mir bei 80°C am Curie-Punkt gestorben.

Ich habe nicht den Anspruch besser zu sein als andere.
Mir geht es darum etwas zu haben, was ich im Griff habe
und unabhängig zu sein.

von Max M. (Gast)


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Käferlein schrieb:
> Meanwell Sperrwandler

Ich denke Du willst alles selber bauen um 'die Kontrolle' (über was auch 
immer) zu behalten?
Der Meanwell Sperrwandler kommt wahrscheinlich aus der gleichen 
Produktionszone wie der China WR.
Und fast alle Deine Bauteile kommen aus China oder USA.
Und inwiefern muss ich die Kontrolle über einen WR behalten der einfach 
tut was er soll und das 10J lang, wenn ich den anständig behandel und 
nicht den billigsten Kram kaufe.

Käferlein schrieb:
> Ah wirklich?! Mein erstes Afu-Schaltnetzteil, Sperrwandler mit
> BU508 (12V 10A) und selbstbewickeltem Zeilentrafokern,
> ist mir bei 80°C am Curie-Punkt gestorben.
Und Du weißt mit ziemlicher Sicherheit nicht was und warum, weil Du 
nicht wirklich misst.
Der Kern ist mit Sicherheit nicht kaputt und wenn es die Wicklungen 
sind, dann liegt es an Deiner Materialauswahl und Wickeltechnik.
Zeilentrafokern hört sich jetzt auch nicht nach Leistungsübertrager 
Ferrit an und ich vermute stark das Du fröhlich drauflos gemacht hat 
ohne jemals zu überprüfen ob Du den Kern in die Sättigung treibst, mit 
einer Schaltung die so rudimentär war das die Fehler nicht verzeiht.

Die Curie-Temperatur liegt für Nickel bei 358 °C, für Eisen bei 768 °C 
und für Kobalt bei 1127 °C.
Ab da werden die nicht mehr von Magneten angezogen.
Ich weiß na nicht was Du meinst, aber der Curie Punkt ist es nicht.

von Hans W. (Firma: Wilhelm.Consulting) (hans-)


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Ich muss Max eigentlich auf kompletter Linie recht geben.

Das hier beschriebene ist absoluter Schmarrn!

Einen Faktor 8..9 mit einem Booster ist realistisch machbar.
Alles darüber ist schon hohe Kunst!
Von >90% Wirkungsgrad spreche ich da aber nicht! Da muss man über alle 
Bauteile schon sowas von genau wissen, was die so tun, dass man das 
vernünftig auslegen kann. Wahllos irgendwas zusammenzustöpseln, was sich 
im Datenblatt gut anhört, wird nicht funktionieren!

Ich wiederhole es nochmal. Macht einen Buck-Stromregler der euch einen 
2x12V/230V Trafo sekundär einspeist (also Anzapfung an positiven 
Zwischenkreis und an den beiden anderen Anschlüssen 2 Transistoren).

Das ist mit vernünftigem Aufwand in den Griff zu kriegen und der 
Wirkungsgrad wird höchst wahrscheinliche besser sein wie diese 
Zusammengeschusterten "Trickschaltungen".

Irgendein Netzteil zu kannibalisieren klingt in der Theorie gut, aber 
nachdem du absolut keine Parameter der Schaltung kennst, ist das 
ziemlich sinnfrei. Es sei denn, du hast ein ziemlich gut ausgestattetes 
Labor zur Hand, in dem du die Induktivitäten charakterisieren kannst. 
Dann kannst du aber auch gleich die Kerne bestellen und selbst 
bewickeln...

73

von Käferlein (Gast)


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Max M. schrieb:
> Ich denke Du willst alles selber bauen um 'die Kontrolle' (über was auch
> immer) zu behalten?
> Der Meanwell Sperrwandler kommt wahrscheinlich aus der gleichen
> Produktionszone wie der China WR.

Du denkst auch ich bekäme Probleme mit den Zwischenkreiselkos.
Da kann man nichts machen.

Max M. schrieb:
> Die Rippleströme heizen ausserdem die Zwischenkreiselkos

Max M. schrieb:
> weil Du
> nicht wirklich misst.

Ach aus der Ecke kommt der "Max". ;)

von Käferlein (Gast)


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Hans W. schrieb:
> Irgendein Netzteil

Hans W. schrieb:
> 2x12V/230V Trafo

Den Übertrager von Meanwell soll ich nicht verwenden
aber einen 12V Netztrafo.

Bestechende Logik.

Der Wirkungsgrad von der Einspeisebrücke ist vergleichbar mit
einem Stück Draht. Das ist ein synchroner Netzgleichrichter!

Hans W. schrieb:
> Irgendein Netzteil zu kannibalisieren klingt in der Theorie gut, aber
> nachdem du absolut keine Parameter der Schaltung kennst

Ich denke eine Induktivitätsmessung und das Übersetzungsverhältinis
ermitteln, schaffe ich gerade noch. ;)

Der Nächste bitte.

von Max M. (Gast)


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Hans W. schrieb:
> Von >90% Wirkungsgrad spreche ich da aber nicht!

Ist mir ohnehin ein Rätsel warum bei dem WR so ein Fass aufgemacht wird 
wegen ein paar % Effizienz.
Mal die Bäume zurückschneiden die Solarzellen verschatten und die Zellen 
putzen + Ausrichtung verbessern dürfte erheblich mehr bringen.

Also wenn man schon Aufwand betreibt, um Effizienz rauszuholen, wäre es 
deutlich effektiver die Aufheizung der Solarmodule zu minimieren.
Idealerweise durch eine Wasserkühlung die in die Warmwassererzeugung 
eingebunden ist.

Oder eine kluge Nutzung der DC Spannung ohne die wechselrichten zu 
müssen.
Ein reiches Betätigungsfeld, aber stattdessen wird lieber am WR 
herumgemacht.

von Käferlein (Gast)


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Mein WR wird erstmal aus einer 12V Batterie versorgt,
die von der Insel geladen wird.

von Helge (Gast)


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Max M. schrieb:
> Beides ist auf dem Papier nicht so schwer zu verstehen

Ich denke daran, daß der Übertrager duch die riesige Variation im 
Übertragungsverhältnis überlastet wird. Man braucht sich ja nur mal die 
beiden Extrem-Betriebszustände nebeneinanderlegen. Deswegen schon 
anfangs meine Bedenken, daß man vielleicht nicht nur kostanten Takt 
braucht. Bei diesem konzept ist die Ausgangsspannung zwischen 20V und 
350V, die Eingangsspannung zwischen 20V und 40V, um alle 
betriebszustände abzudecken.

von Helge (Gast)


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ich hab das mal so durchgespielt, mim sperrwandler wird das schwierig.

von Käferlein (Gast)



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Helge schrieb:
> ich hab das mal so durchgespielt

Ich auch. Hier mein angestrebtes Konzept.
Vorbehaltlich der noch zu bestimmenden Daten vom Meanwell Übertrager ...

Helge schrieb:
> Bei diesem Konzept ist die Ausgangsspannung zwischen 20V und
> 350V, die Eingangsspannung zwischen 20V und 40V, um alle
> betriebszustände abzudecken.

https://www.mikrocontroller.net/attachment/571184/dcdcstart-20220922.jpg

etwa 200V bis 325V. Erstmal. Eingang 12V Akku.

von Alt G. (altgr)


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Helge schrieb:
> Bei diesem konzept ist die Ausgangsspannung zwischen 20V und
> 350V, die Eingangsspannung zwischen 20V und 40V, um alle
> betriebszustände abzudecken.

So schlimm ist das nicht. Eingangsspannung zwischen 22V und 30V, der 
bereich einer 24V belibatt und der MPP bereich eines normalo panels. 
Darf bei 50V nicht hopsgehen, aber bei max. strom 30V.

Ausgangsspannung zwischen 150V und 350V. Den nulldurchgangs-gap kann man 
durchaus erweitern.

Ich wäre froh würd mir jemand die charakteristika der im $40 GTI 
verwendeten 25V -> 350V push-pull trafo hochsetzer erklären. Wo genau 
geschieht da die umsetzung von pwm-verhältniss zu ausgangsspannung? In 
der induktivität nach dem gleichrichter?

von Helge (Gast)


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Auf einen einzigen Betriebszustand kriegt mans immer brauchbar hin :-)

Ich denke aber, schon kurz nach durchschalten der "Umklappstufe" am 
Ausgang muß das sicher laufen. Ich fürchte, das gibt noch bissel 
magischen Rauch.

von Käferlein (Gast)


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Alt G. schrieb:
> Ich wäre froh würd mir jemand die charakteristika der im $40 GTI
> verwendeten 25V -> 350V push-pull trafo hochsetzer erklären.

Keine Ahnung.

Alt G. schrieb:
> Wo genau
> geschieht da die umsetzung von pwm-verhältniss zu ausgangsspannung? In
> der induktivität nach dem gleichrichter?

Ja, ist ein klassischer Durchflusswandler.
Ab den Dioden läuft das wie ein Buck-Concerter.
Das linke Ende von L geht auf 400V,
dann auf GND und der Mittelwert stellt sich an C ein.
Mindestlast  erforderlich, sonnst läuft die
Spannung weich nach oben. Lässt sich aber ausregeln
oder du lebst damit.

von Helge (Gast)


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Alt G. schrieb:
> Wo genau
> geschieht da die umsetzung von pwm-verhältniss zu ausgangsspannung?

:-)

Der eingangsseitige Schaltregler fährt einen Halbsinus ab, die Impedanz 
der Schaltung (Übertrager, L+C, Halbleiter) macht daraus den Strom in 
die Umklappschaltung.

von Käferlein (Gast)


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Helge schrieb:
> Auf einen einzigen Betriebszustand kriegt mans immer brauchbar hin :-)

Ich bekomme das über einen weiten Bereich hin.

Helge schrieb:
> Ich fürchte, das gibt noch bissel
> magischen Rauch.

Ich nicht.
Da kommt die übliche Spannungsregelung für den Maximalwert
dazu. (Batterieseitig)
Dann ist das Teil Kurzschluss und Leerlaufsicher.

von Käferlein (Gast)


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https://www.mikrocontroller.net/attachment/570909/Sperrwandler-IRS21531D-Schema.png
Kurzschluss und Leerlaufsicher, 0V bis 350V Ausgang. Läuft
an meiner Insel als Zwischenkreislader. (Stromquelle)

von Hans W. (Firma: Wilhelm.Consulting) (hans-)


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Käferlein schrieb:
> Mein WR wird erstmal aus einer 12V Batterie versorgt,
> die von der Insel geladen wird.

Das funktioniert aber nur vom Akku und nicht von Paneelen (ich glaube, 
dir war das klar, aber möglicher Weisen den anderen nicht)!

Da darfst du dann quasi eine umgekehrte PFC davorschalten, damit du 
keinen pulsierenden Strom am Eingang hast. Ansonsten geht dir dein 
Wirkungsgrad vom PV Panel in den Keller (es geht nicht um den RMS Strom! 
Da musst du wirklich DC ziehen, um in einem guten Arbeitspunkt zu sein).

Käferlein schrieb:
> Ich denke eine Induktivitätsmessung und das Übersetzungsverhältinis
> ermitteln, schaffe ich gerade noch. ;)

Das Reicht dir aber nicht wirklich.
Wenn du wirklich schnell schaltest, dann sind die Koppelkapazitäten 
entscheidend.
Bei so einer weiten Spreizung ist auch das Sättigungsverhalten mehr als 
interessant... ich würde hier sogar im Stromscheitel versuchen leicht 
gesättigt zu sein, damit wird dann der Kern aber heißer und du bekommst 
viel größere Streufelder,...

Das Windungsverhältnis macht das Vorhaben aber definitiv einfacher - 
dafür musst du beim Flyback zumindest Quasi-Resonant bzw 
valley-switching machen ansonsten wird das wieder ineffizient und/oder 
stört wie sau.

Da ist so ein forward-converter ala phase-shifter einfacher (also sowas 
wie beim China ding).

Käferlein schrieb:
> Hans W. schrieb:
>> 2x12V/230V Trafo
>
> Den Übertrager von Meanwell soll ich nicht verwenden
> aber einen 12V Netztrafo.
>
> Bestechende Logik.
>
> Der Wirkungsgrad von der Einspeisebrücke ist vergleichbar mit
> einem Stück Draht. Das ist ein synchroner Netzgleichrichter!

Der Netztrafo hat eine ziemlich hohe Induktivität, die du missbrauchen 
kannst verhältnismäßig langsam zu takten. Trotzdem wirst du auf der 
Netzseite vergleichsweise nur kleine Filter brauchen, weil dein 
Strom-Ripple klein ist.

So ein Flyback kann dagegen richtig bösartig sein!
Vor allem an einem PV Feld. Da hast du schnell XµF/5kWp gegenüber Erde. 
Das ist gar nicht einfach zu entstören. Dazu noch schnelles Schalten und 
dich beißen die Koppelkapazitäten (und das andere parasitäre Zeug) so 
richtig in den Allerwertesten.

Beides zusammengenommen ergibt ein wesentlich einfacheres Konzept. Glaub 
mir, die Fehlerbehandlung zum Einspeisen ist alleine schon nicht ohne.

Möglichst schnelle Stromsensoren mit möglichst schneller Notabschaltung 
für die Transistoren sind Pflicht... Netzfehler kommen öfter vor wie man 
glauben will.

73

von Alt G. (altgr)


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Käferlein schrieb:
> Ja, ist ein klassischer Durchflusswandler.
> Ab den Dioden läuft das wie ein Buck-Concerter.
> Das linke Ende von L geht auf 400V,
> dann auf GND und der Mittelwert stellt sich an C ein.
> Mindestlast  erforderlich, sonnst läuft die
> Spannung weich nach oben. Lässt sich aber ausregeln
> oder du lebst damit.

TY

Helge schrieb:
> Der eingangsseitige Schaltregler fährt einen Halbsinus ab, die Impedanz
> der Schaltung (Übertrager, L+C, Halbleiter) macht daraus den Strom in
> die Umklappschaltung.

TY

: Bearbeitet durch User
von Max M. (Gast)


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Käferlein schrieb:
> Hier mein angestrebtes Konzept.

Jaja, bei LTspice sieht das alles so easy aus, mit idealen Übertragern.
Du willst also mit einem 1/1 Übertrager von 12V auf 350V hoch.
Also muss der Prim fet hohen Strom UND hohe Spannung können.
EIn 75V Fet wird da nicht reichen.
Auch extrem putzig ist die ideale Diode mit Sperrzeit 0ns.

Der Übertrager ist ideal.
Aber nur in der Simu.
Die Streuinduktivität wird Dir kräftig die Suppe versalzen.
Du wirst Ringing haben, Besnubbern bis zum abkotzen, eben alles was man 
tut wenn man keinen Plan hat und meint das könne alles nicht so schwer 
sein.

Bei LTspice gibt es keine Defekte wegen Überspannung oder Überstrom. Es 
gibt keine Sättigung in Übertragern.
Dein 0,68R Shunt wird weißglühend sein, sein induktivitätsbeiwert wird 
große Probleme bei der Messung verursachen.

LTspice brint Dir nichts, wenn Du nicht genau hinsiehst.
Du schaust Dir nur an was Du sehen willst.
Eine Leistungsbetrachtung, überprüfung der Grenzwerte, nicht ideale 
Eigenschaften realitätsnah nachstellen, machst Du alles nicht.

Hast Du Dir Deine Simu überhaupt mal angesehen?
Da läuft überhaupt nix richtig.
Du übertragst 4,5W, der Stromverlauf Prim ist eine Katastrophe, der Kern 
wird in Sättigung getrieben, es gibt keine Regelung, die Fet Ansteuerung 
schwingt mit 27Khz.
Am Shunt werden da bereits 5% verheizt.
Die Arduino PWM Quelle tut auch nix.
Vout ist mit 10V 2V kleiner als DCin, und Vdrain ist mit 22V mehr als 
Doppelt so hoch wie Vout.
Und stelle ich den Koppelfaktor von ideal 1 auf 0.99 wird das richtig 
spannend.

Das ist alles lächerlich primitiv und halbgar.
Wenn der Arduino erwartbar das Timing verkackt oder wegen der Störungen 
komplett aussteigt, steigt die Spannung ins unermeßliche bis zum 
abfackeln, die Einspeisebrücke verbrennt zu Schlacke.
Einen Ausgangselko solltest Du auch bloß nicht verwenden.
Der wird nämlich beim Einschalten der Brücke brutal ins Netz entladen.

Also das ist nichtmal 5% eines WR.
Das ist 'wir lernen Schaltnetzteil Basics Teil 1 Stunde 2.

Schon das Konzept ist Dreck und hat am Netz nichts zu suchen.

von Alt G. (altgr)


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Max M. schrieb:
> Schon das Konzept ist Dreck und hat am Netz nichts zu suchen.

Glücklicherweise entscheidet das NICHT der Max.

Lass doch die leute experimentieren. Wir lernen dabei.
Ich mach dich auch nicht fertig wenn du den vorhalt zum entenschiessen 
falsch schäzt. Also mässige deine kritik.

von Käferlein (Gast)


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Hans W. schrieb:
> Da darfst du dann quasi eine umgekehrte PFC davorschalten, damit du
> keinen pulsierenden Strom am Eingang hast. Ansonsten geht dir dein
> Wirkungsgrad vom PV Panel in den Keller (es geht nicht um den RMS Strom!
> Da musst du wirklich DC ziehen, um in einem guten Arbeitspunkt zu sein).

Dafür baut man dicke Elkos im Eingang. Hat der GMI natürlich auch so,
weil es keinen Zwischenkreiskondensator gibt.

Max M. schrieb:
> Jaja, bei LTspice sieht das alles so easy aus, mit idealen Übertragern.
> Du willst also mit einem 1/1 Übertrager von 12V auf 350V hoch.

Gut, dass du mir das sagst. Dann brauche ich den Übertrager aus
dem Meanwell Netzteil ja gar nicht.

Max M. schrieb:
> Der Übertrager ist ideal.

Och. Ich dachte LTspice sieht über die PC- Kamera den Übertrager
und trägt die passenden Werte ein.

Max M. schrieb:
> Dein 0,68R Shunt wird weißglühend

Dann melde ich ein Patent für eine Glühlampe mit diesem Widerstand an.
Ist das dann wirklich heller und heißer als eine weiße LED bei 0,4W?

Max M. schrieb:
> Die Arduino PWM Quelle tut auch nix.

Oh, da geht die Phantasie jetzt aber richtig durch.

Den fand dich am besten:

Max M. schrieb:
> die Fet Ansteuerung
> schwingt mit 27Khz.

Schön, dann funktionier ja der Schmitt Trigger Oszillator mit dem
TC4427.  ;)

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Den hat er wohl übersehen. Der Prozessor gibt den Oszillator nämlich nur 
frei.

Schau dir mal den UC484x an. Der ist billiger und macht mehr Überwachung 
gleich mit. Den Spannungsregler für einen Prozessor hat er auch gleich 
mit drin.
(Beißt sich vielleicht mit dem Konzept Sperrwandler, wegen variabler 
Frequenz. Müßte ich nochmal durchdenken. Hab den aber auch schon als 
Treiber only verwendet. Für LTspice gibts den in guten Modellen)

Außerdem unbedingt noch ein Snubber passiv oder aktiv rein!

Die Verluste im Sense-Widerstand könnte man durch einen separaten 
Komparator minimieren.

Mach weiter! Es ist interessant und die Einwände kann man ja beherzigen 
und einarbeiten wo sinnvoll.

Gruß

: Bearbeitet durch User
von Käferlein (Gast)


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Abdul K. schrieb:
> oder aktiv

Ja, mal sehen was da kommt. Ich habe mir dafür zwei Möglichkeiten
ausgedacht.

1. Den Sperrwandler als Vollbrücke ausführen.
Dabei liegen zwei Schaltfets und zwei Dioden diagonal in der
Brücke. Ich brauche dafür einen zusätzlichen Highsidetreiber.
Die Dioden wären ja beim "Meanwell-Bausatz" dabei.

2. Den Spike gleichrichten und mit einem Buck-Converter
zurück zum Eingang führen.
Ich brauche dafür ein Buck Modul was so modifiziert wird,
dass es ab einer bestimmten Spannung, z.B.30V arbeitet.
So Module habe ich hier rumliegen.

Die 2. Methode hat einen gewissen Reiz.

Abdul K. schrieb:
> Die Verluste im Sense-Widerstand könnte man durch einen separaten
> Komparator minimieren.

Ich denke da eher an einen Operationsverstärker mit vu=10.
Dann habe ich noch die Option den Strom über die Basis zu
modulieren.
Sinusform, du weißt schon ...

Aber alles Schritt für Schritt.

Abdul K. schrieb:
> Schau dir mal den UC484x an.

Mach ich, danke für den Tipp. :)

von Hans W. (Firma: Wilhelm.Consulting) (hans-)


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Käferlein schrieb:
> Hans W. schrieb:
>> Da darfst du dann quasi eine umgekehrte PFC davorschalten, damit du
>> keinen pulsierenden Strom am Eingang hast. Ansonsten geht dir dein
>> Wirkungsgrad vom PV Panel in den Keller (es geht nicht um den RMS Strom!
>> Da musst du wirklich DC ziehen, um in einem guten Arbeitspunkt zu sein).
>
> Dafür baut man dicke Elkos im Eingang. Hat der GMI natürlich auch so,
> weil es keinen Zwischenkreiskondensator gibt.

Ich habe das mal überschlagen... da müsstest du mehr als 33mF hinhängen, 
um auch nur ansatzweise in die Richtung zu kommen. Besser wäre so ca. 
10x mehr, damit du durch den Ripple nicht zu weit aus dem MPP Punkt 
rauskommst.

Mit dem ZK auf 400-450V sparst du dir um einige Größenordnungen 
Kapazität und hast weniger Problem mit dem Ripple.

Das ist übrigens ein wirkliches Problem. Ich würde bei 12V Speisung und 
ca. 250W Ausgangsleistung 30Arms Ripple annehmen. Das müssen die Elkos 
erst einmal verdauen!

Während dem Schreiben hat's mich dann doch etwas genauer interessiert 
und hab auch mal eine shitty-simulation angestartet mit einem flyback 
(PWM ist übrigens mit einem sinus moduliert. das mache ich übrigens über 
4 spannungsquellen).

Ergebnis im Anhang. Ein 10mOhm Shunt würde 2.6W Verbraten.... ähm... no 
comment (weiß glühend dürfte damit bei 680m bestätigt sein)!

ein 30V Modul bei 100mF Kondensator sieht immer noch 1A ripple.... no 
comment!

Wirkungsgrad ist bei etwa 70%.... was zu erwarten ist bei so einer 
topologie, wenn man gängige Werte überall einsetzt.

Wie gesagt, hoher Wirkungsgrad bei einer solchen Spreizung macht man 
nicht einfach so!

Da musst du zumindest quasi-resonant ran - und auch dann glaube ich >85% 
auch erst, wenn ich's selber messen darf!

So ein phase-shifter wie beim Chinesen ist da schon was feines. Den 
wickelt man aber nicht mal eben so!

Ich wiederhol's nochmal: Nimm einen 50Hz Ringkern und lern erstmal wie 
man damit strom einspeist. Den Rest kannst du nach und nach dazulernen.

73

von Käferlein (Gast)


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Hans W. schrieb:
> Mit dem ZK auf 400-450V

Zum X. Mal:
Es gibt bei dem Einspeisegleichrichter keinen Zwischenkreis
dessen Spannung du glätten kannst.
Das ist ein Synchrongleichrichter der weitestgehend dem
Netzsinus folgt.
Ich habe dir die Schaltung aufgezeichnet, simuliert mit
lauffähiger asc und ein Bild vom Oszilloskop angefügt.
Was soll ich noch machen? N Kopfstand?

Hans W. schrieb:
> (weiß glühend dürfte damit bei 680m bestätigt sein)!

Ich habe dir auch dafür eine Simu gegeben, die, mit dem was
bei LTspice dabei ist, sofort lauft. Schau doch mal nach,
welche Spannung maximal am Shunt abfallen kann!

Du hast mir ja gezeigt, dass du mit LTspice sehr gut
umgehen kannst.
Und wenn da jetzt nichts bei rumkommt, werde ich keine
Lebenszeit mehr für dich verschwenden.

von H. H. (Gast)


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Käferlein schrieb:
> Und wenn da jetzt nichts bei rumkommt, werde ich keine
> Lebenszeit mehr für dich verschwenden.

Niemand wird dich vermissen.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Käferlein schrieb:
> Abdul K. schrieb:
>> Schau dir mal den UC484x an.
>
> Mach ich, danke für den Tipp. :)

UC384x war gemeint.

von Käferlein (Gast)


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Abdul K. schrieb:
> UC384x war gemeint.

UC3843 bzw. LT1243 wunderbar. Ich spiele schonmal in LTspice
damit. Das ist ein super Tipp. Vielen Dank!  :)

von Hans W. (Firma: Wilhelm.Consulting) (hans-)


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Käferlein schrieb:
> Hans W. schrieb:
>
>> (weiß glühend dürfte damit bei 680m bestätigt sein)!
>
> Ich habe dir auch dafür eine Simu gegeben, die, mit dem was
> bei LTspice dabei ist, sofort lauft. Schau doch mal nach,
> welche Spannung maximal am Shunt abfallen kann!
> Du hast mir ja gezeigt, dass du mit LTspice sehr gut
> umgehen kannst.
> Und wenn da jetzt nichts bei rumkommt, werde ich keine
> Lebenszeit mehr für dich verschwenden.

50w@12V ergibt ca 4.2A.
Der Strom in RMS muss mindestens über den shunt.

Also 4.2^2x0.68=12W

Deine Simulation passt einfach nicht!
Der Widerstand wird sich desintegrieren!

Dein Übertrager hat z.B komplett falsche  Parameter.

Aber gut, wirst du dann schon sehen...


73

von Käferlein (Gast)


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Hans W. schrieb:
> 73

Bitte lasse die 73 weg. Das ist ja zum Fremdschämen.

von H. H. (Gast)


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Käferlein schrieb:
> Hans W. schrieb:
>> 73
>
> Bitte lasse die 73 weg. Das ist ja zum Fremdschämen.

99

von Max M. (Gast)


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Käferlein schrieb:
> Bitte lasse die 73 weg. Das ist ja zum Fremdschämen.
Ach, der Klassiker.
Hat man inhaltlich verloren fängt das Gemosere über Rechtschreibung, 
Form und andere Kinkerlitzchen an.

Was ja nur zeigt welches Geisteskind der Verfasser ist.
Denn eigentlich wäre es ganz schlau dann zu verstehen das da etwas 
gesagt wurde das man nicht entkräften kann und das wäre ja ein super 
Moment um zu hinterfragen ob die eigenen Annahmen denn noch haltbar 
sind.

Du diskutierst hier mit Leuten die bereits Schaltnetzteile gebaut (nicht 
unverstanden nachgebaut) haben, die Limitierungen der verschiedenen 
Topologien kennen und sich ihre Kompetenz durch einen harten Weg 
erarbeitet haben.

Zuhören tust Du aber nur Fanboys die bejubeln was Du tust, auch wenn es 
Blödsinn ist.

Alt G. schrieb:
> Glücklicherweise entscheidet das NICHT der Max.
Nein, das entscheidet im Endeffekt die Bundesnetzagentur, die sich den 
Einsatz eines Messwagens ganz vorzüglich bezahlen lässt.
Ggf. entscheiden das auch BG + Gerichte, wenn der Elektriker im Keller 
nach freischalten der Leitung von einem hingerotztem 'Wechselrichter' 
rückwärts geblitzdingst wird.

von Alt G. (altgr)


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Max M. schrieb:
> wenn der Elektriker im Keller
> nach freischalten der Leitung von einem hingerotztem 'Wechselrichter'
> rückwärts geblitzdingst wird.

Auch du hast die funktionsweise der DC-AC schaltung nicht begriffen. Und 
du hast nicht begriffen dass der hochsetzer phasenstarr mit der 
gemessenen AC laufen muss.

Bevor du hier wolf schreist, versuch das konzept zu verstehen.

Das mit dem "angst machen" hat sich nach 2 jahren corona ausgelutscht. 
Funktioniert nicht mehr. Kauft dir niemand mehr ab. Lässt dich nach 
unverbesserlicher manipulativer narzist aussehen.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Wenn das Netz weg ist, gibt es keinen Nulldurchgang mehr. Der Prozessor 
macht einen time-out und schaltet den Sperrwandler ab.

Erweiterte ENS-Funktionalität gäbe es optional.

Elektriker schließen Leitungen kurz und lernen auch unter Spannung zu 
arbeiten...

von Käferlein (Gast)


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Abdul K. schrieb:
> Wenn das Netz weg ist, gibt es keinen Nulldurchgang mehr. Der Prozessor
> macht einen time-out und schaltet den Sperrwandler ab.

Ja, das macht er auch in meinem Sketch schon. Aber es kommt noch viel 
besser.

https://www.mikrocontroller.net/attachment/570834/Einspeisegleichrichter-schema-20220818.png

Ich hatte zuerst für C4 und C2 10µF Elkos eingebaut,
weil ich dachte, mehr kann da nicht schaden.

Beim trennen vom Netz ist mir aufgefallen, dass die
Gleichspannung, die vom Netzteil reinkommt, nach einiger
Zeit am Ausgang, abfällt.

Das passiert, wenn man C4 und C2 zu groß auslegt.
Optimal in Verbindung mit meinen Widerstandswerten
sind 220nF.

Und siehe da, du trennst vom Netz, hast 350V an der Schaltung
und am Netzstecker ist nichts!!!

C4 und C2 speichern die Gateversorgungsspannung für die oberen
FETs, können sich nur mit Netz-AC am Eingang laden und werden
ständig leergezogen.

Die Schaltung ist absolut genial durchdacht und eigensicher.
In Punkto Sicherheit ist sie einer PWM-Brücke mit ZWK überlegen.

von Käferlein (Gast)


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Alt G. schrieb:
> Bevor du hier wolf schreist, versuch das konzept zu verstehen.

Darum geht es denen gar nicht. Sie wollen Krach provozieren und
spammen rum, damit der Thread geschlossen wird.
Jeder noch so kleine Baufortschritt ärgert die. ;)

von Hans (Gast)


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Käferlein schrieb:
> Die Schaltung ist absolut genial durchdacht und eigensicher.
> In Punkto Sicherheit ist sie einer PWM-Brücke mit ZWK überlegen.

Von Eigensicherheit zu reden ist wirklich ein starkes Stück...

Käferlein schrieb:
> Alt G. schrieb:
>
>> Bevor du hier wolf schreist, versuch das konzept zu verstehen.
>
> Darum geht es denen gar nicht. Sie wollen Krach provozieren und
> spammen rum, damit der Thread geschlossen wird.
> Jeder noch so kleine Baufortschritt ärgert die. ;)

Mach bitte wenigsten flinke Sicherungen an N,L und die Batterie die 
gerade so ausreichen. Beim 1. Surge am Netz wird dir die Brücke um die 
Ohren fliegen und mit den Sicherungen hast du dann zumindest eine 
Chance, dass nicht alles sofort hinüber ist... Zumindest wenn du relativ 
große Transistoren nimmst...

Viel spaß noch mit eurer Überheblichkeit...

73

von Käferlein (Gast)


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Hans schrieb:
> Mach bitte wenigsten flinke Sicherungen an N,L
> ...
> Viel spaß noch mit eurer Überheblichkeit...
>
> 73

Lesen nicht und labern nur dummes Zeug.

Beitrag "Einspeisung :) Eigenbau Einspeisewechselrichter"

Der nächste bitte!

von H. H. (Gast)


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Käferlein schrieb:
> labern nur dummes Zeug.

Deine Kernkompetenz.

von Rudi (Gast)


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Hallo,

erstmal nettes und Interessantes Projekt lese hier schon ein paar Tage 
mit.

Habe hier jetzt mal dazu noch ein paar Fragen, hoffe es passt hier mit 
rein.

Bin auch am überlegen mir so einen kleinen Einspeisewechselrichter zu 
bauen.

Das ich mir sowas auch kaufen könnte ist mir bekannt mir geht es hier um 
die Erfahrung die man bei erlangen kann.

Ich möchte auch nur ganz kleine Brötchen backen , da ich damit auch nur 
eine ganz kleine Grundlast ausgleichen möchte. Diese hängt 24/7 am Netz 
und zieht maximal 20 Watt.

Nun war die Überlegung ein 100 Watt Solarpanel, ein 12 Volt Akku mit 
100A ( AGM oder Gel ) für die Speicherung zu nutzen und einen kleinen 
Einspeisewechselrichter selber zu bauen dieser müsste allerdings dann 
auch 24/7 einspeisen deshalb der Akku als Speicher.

Jetzt werden einige sicher sagen könnte man viel besser lösen oder 
gleich ganz anders machen wäre soweit richtig. Der Aufstellungsort des 
Panels und die Einspeisung sind ca. 80 Meter vom Objekt entfernt. Es 
liegt da aber ein Erdkabel bereits an das mit dem Objekt verbunden ist 
und wo schon eine Steckdose dran. Deshalb die Überlegung da auch die 
Einspeisung zu machen.
Der Verbraucher ist im Objekt da besteht leider nicht die Möglichkeit 
eine Solarplatte sinnvoll anzubringen, da es nur an zwei stellen möglich 
wäre. Diese sind aber leider verschattet also nicht sinnvoll.

Wäre dieses Projekt hier dafür gedacht später auch von Solar Tagsüber 
und zur Nacht von Akku einzuspeisen. Dann wäre es das was ich suche ob 
der Wirkungsgrad nun bei ca. 80% liegt oder besser wäre an dem Punkt 
auch erstmal egal. Genauso ob es mit dicken Trafo oder ohne Trafo 
aufgebaut wird wäre bei der geringen Grundlast die ausgeglichen werden 
soll auch zu vernachlässigen. Schön wäre wenn es bei kurzeitigen 
Stromausfall sich nicht auch abschaltet aber das ist wohl wieder eine 
andere Baustelle und der Sinus sollte sauber sein für das Gerät das 
versorgt werden soll. Mit einem normalen Wechselrichter ( modifizierter 
Sinus ) kommt es leider nicht klar.

So das solls hier gewesen sein werde das Projekt weiter mit lesen und 
hoffe mal das es in die richtige Richtung geht.

LG

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Amortisiert sich durch den Akku nie.

von Käferlein (Gast)


Angehängte Dateien:

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Das Meanwellnetzteil ist gekommen.
Ich habe die Daten vom Übertrager ausgemessen und werde
damit realitätsnah simulieren.

Das Meanwell arbeitet bei etwa 30KHz. Da habe ich schon
Lust wie altgr die PWM mit dem Arduino zu machen.

von Käferlein (Gast)



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Die 12V Seite ist nun auch fast fertig.

Mit der direkten PWM vom Arduino und auch mit der tone.h
bin ich nicht zurechtgekommen.

Der Übertrager macht nach 5µsek bereits 10A.
Da sind 62KHz schon zu niedrig.
Beim Arduino läuft dann der millies() Timer zu schnell,
auch delay() was ich im Setup brauche, geht dann nicht richtig.
Keine Ahnung was noch.
Dann habe ich die tone.h ausprobiert. Ist wirklich nur bis zu
mittleren Hörfrequenzen geeignet. Darüber, Jitter bis zur
Unbrauchbarkeit.

Die 31KHz PWM scheint ohne Abstriche jitterfrei zu laufen.
Allerdings kann ich sie nicht direkt verwenden, weil viel zu
niedrig für den Meanwell Übertrager.
Damit bekomme ich kaum Leistung raus.

Ich habe mich für die Schaltung mit dem TC4427 und dem BJT
entschieden. Einfach, sicher zuverlässig und Pulslänge und
Pause lassen sich beliebig einstellen. Und natürlich
ein mächtiger Treiber.

Anbei eine Hysteresemessung, die ich für LTspice benötigte.
Geht gut von der Hand mit LTspice einen Schaltregler zu
entwerfen. Emfehlenswert.

Das Meanwell Kit beinhaltet neben dem Übertrager noch weitere
nützliche Bauteile. Netzfilter, Filter für die 12V Seite,
TO220 Diode für den Snubber und eine schöne Befestigung für
die Diode und den MOSFET.

Die Streuinduktivität ist erfreulich gering. Könnte sein,
dass ich die aktive Rückführung (über Buck) nicht benötige.

von Käferlein (Gast)


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Max M. schrieb:
> Also das ist nichtmal 5% eines WR.

Ich gehe davon aus, dass der Einspeisewechselrichter bis
spätestens zur 40. Kalenderwoche 2022 grundsätzlich fertig wird.

von Alt G. (altgr)


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Käferlein schrieb:
> Beim Arduino läuft dann der millies() Timer zu schnell,
> auch delay() was ich im Setup brauche, geht dann nicht richtig.

Du hast timer0 verwendet? NoGo. Den braucht arduino für delay und 
anderes.

> Die 31KHz PWM scheint ohne Abstriche jitterfrei zu laufen.
> Allerdings kann ich sie nicht direkt verwenden, weil viel zu
> niedrig für den Meanwell Übertrager.
> Damit bekomme ich kaum Leistung raus.

Pwm tastrate umgeschriben?
Bei nur 1 kanal kann man den bei 7 bit auflösung 64khz schrauben, bei 6 
bit auf 128khz, etc. Kann ich machen wenn du genau weisst was du 
brauchst.

> Ich habe mich für die Schaltung mit dem TC4427 und dem BJT
> entschieden.

TC4427 möcht ich auch. Was steuert den an?

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


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Erstaunlich, daß es mit dem TC4427 problemlos klappt. Die Schleife geht 
also niemals in den ungewünschten Linearbetrieb über. Das würde den FET 
sofort killen.

Hast du ein Ausgangsfilter drin?

von Hans W. (Firma: Wilhelm.Consulting) (hans-)


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Alt G. schrieb:
> Bei nur 1 kanal kann man den bei 7 bit auflösung 64khz schrauben, bei 6
> bit auf 128khz, etc. Kann ich machen wenn du genau weisst was du
> brauchst.

1min google...

https://www.meanwell-web.com/content/files/pdfs/productPdfs/MW/LRS-100/LRS-100-24-rpt.pdf

Je nachdem was das für eine Topologie ist, müsste der Trafo in etwa 
130-150kHz ausgelegt sein...

73

von Käferlein (Gast)


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Alt G. schrieb:
> Du hast timer0 verwendet?

Keine Ahnung von. Copy und Paste von da:
https://www.etechnophiles.com/how-to-change-the-pwm-frequency-of-arduino-nano/

Ich muss die Frequenz auch noch verstellen können.

Alt G. schrieb:
> TC4427 möcht ich auch. Was steuert den an?

Rückkopplung über Schaltmosfet und BJT.

Abdul K. schrieb:
> Erstaunlich, daß es mit dem TC4427 problemlos klappt.

Warum? Ist ein Schmitt.

Ich muss die Schaltung aufzeichnen ...
Aber das Grundprinzip hast Du ja in der Simu.

Abdul K. schrieb:
> Hast du ein Ausgangsfilter drin?

Das Eingangsfilter vom Meanwell ist jetzt Ausgangsfilter.

von Käferlein (Gast)


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Hans W. schrieb:
> Je nachdem was das für eine Topologie ist, müsste der Trafo in etwa
> 130-150kHz ausgelegt sein...

Bin jetzt bei etwa 80KHz.

Ich muss den toten Bereich, bevor der FET einschaltet möglichst
wegbekommen. Sonnst kostet mich das Leistung.
Ich kann sowohl über die Frequenz als auch über die
Einschaltdauer die Leistung einstellen.
Aber bei 10A in 5µs muss die Frequenz leider rauf.

von Alt G. (altgr)


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Käferlein schrieb:
> Ich kann sowohl über die Frequenz als auch über die
> Einschaltdauer die Leistung einstellen.

Normalerweise ist die frequenz konstant und die einschaltdauer wird 
verändert. Ich würde die gleiche frequenz nehmen die das netzteil auch 
gebraucht hat.

Für 128khz würde ich einen LGT8F328P mit 7-bit auflösung nehmen, der ist 
arduino kompatibel aber doppelt so schnell.
https://de.aliexpress.com/item/1005004780335587.html

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Wie hast du Ali aufgerufen. Bei mir kommt (aus DE) nur "Produkt in ihrem 
Land nicht verfügbar".

von Alt G. (altgr)


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Such einfach LGT8F328P, hat dutzende shops die den anbieten.
Preis 2.17, porto 1.30 für den mit usb-seriell drauf.

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


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Es hat mich nur so nebenbei interessiert.

von Alt G. (altgr)


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VPN.
Brauch ich öfters.

: Bearbeitet durch User
von Käferlein (Gast)


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Alt G. schrieb:
> Normalerweise ist die frequenz konstant und die einschaltdauer wird
> verändert.

Hahaha, dachte ich auch und hatte einfach mal 20R an den
Ausgang gehangen und gemessen.
Käferlein schrieb:
> Das Meanwell arbeitet bei etwa 30KHz.
;)

Das mit der festen Frequenz war früher als die Frequenz
eh schon niedrig war.
Da wäre man bei Frequenzabsenkung zur Leistungsreduzierung
in den Hörbereich gekommen.
War ja auch der Fall. Man konnte das Netzteil vom Fernseher
mit Kurzschluss in der Zeilenendstufe, häufig schon im
Hausflur pfeifen hören. Manche sind tagelang so gelaufen.

Mir würde die LGBTQ-Nanoversion da nicht weiter helfen.
https://www.ebay.de/itm/354203798213?
Aber interessant, dass es die gibt. Danke.

Ich mache die "Modulation", noch Rechteck, später ModSin und
dann evtl. Sinus, über die Einschaltdauer und stelle die
Eingespeiste Leistung über die Periodendauer ein.

Jetzt ist erstmal Schaltung zeichnen angesagt, sonnst verliere
ich den Überblick.

von Alt G. (altgr)


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Käferlein schrieb:
> die LGBTQ-Nanoversion

LOL.

Dein ebay link ist faktor 3 zu teuer.
Die LGBTQ-Nanoversion hat neben 32mhz auch einen dritten 8 bit timer und 
einen echten DA drauf. Beim DA fehlt leider der folge-opamp also nicht 
wirklich brauchbar. Sonst ein guter ersatz für die inzwischen 
überteuerten nano's.

Käferlein schrieb:
> Jetzt ist erstmal Schaltung zeichnen angesagt

Würde mich interessieren!

: Bearbeitet durch User
von Hans W. (Firma: Wilhelm.Consulting) (hans-)


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Alt G. schrieb:
> Die LGBTQ-Nanoversion hat neben 32mhz

Euch ist schon klar, dass das zu langsam sein wird???

Du wirst deinen Flyback Quasi-Resonant betreiben wollen, damit du in die 
Gegend von 90% Wirkungsgrad kommst.
Es würde mich überraschen, wenn du bei der sich gewaltig verändernden 
Netzimpedanz hartkodierte Valleys funktionieren würden. Da müsste ein 
Handylader an der gleichen Steckdose dir eigentlich deinen Schwingkreis 
so weit verstimmen, dass du weit außerhalb des Optimums bist...

Nachdem du keine Komperatoren oä auf dem Chip hast und die PWM-Einheit 
auch ziemlich rudimentär ist, wirst du da sehr viel in Software machen 
müssen.

Also entweder du nimmst etwas wesentlich schnelleres (so GD32E103 und 
aufwärts), oder du nimmst gleichen einen current mode ZVS/QR/LVS/... 
flyback-controller, bei dem du irgendwie die feedback-loop manipulierst 
(programmierbarer Spannungsteiler von der Bandbreite gerade noch so 
gehen).

73

von Käferlein (Gast)


Angehängte Dateien:

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Alt G. schrieb:
> Käferlein schrieb:
>> Jetzt ist erstmal Schaltung zeichnen angesagt
>
> Würde mich interessieren!

Anbei die vorläufige Schaltung.
Da die Drainspannng beim Netzscheitel höher wird als gedacht,
musste ich den STP55NF06 durch einen vorhandenen IRLB4030
ersetzen. Dessen Gatecharge ist extrem hoch, aber läuft so.
Ich werde einen STP80NF10 dafür besorgen.

Hans W. schrieb:
> Euch ist schon klar, dass das zu langsam sein wird???
Aus dem Arduino kommen nur Spannungen um den Betriebszustand
einzustellen. Die Schaltung ist selbstschwingend.
Wo man wofür dran schrauben muss, steht im Schaltplan.

Es sieht so aus, dass die UF5408 die hohe Schaltfrequenz
packt.

von Alt G. (altgr)


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Käferlein schrieb:
> Anbei die vorläufige Schaltung.

TY

Ich versteh das nicht so richtig. Ich vermute der FET erzeugt ein 
magnetfeld im kern das dann bei fet abschalten über die sekundärwicklung 
den C1 aufladen tut?
Wo kann ich was über die schaltung lesen?

Die schwingung ist stromrückkopplung mit R10 und C9 als verzögerung.
dcan/dcaus ist klar.

Die Vin über D3 macht wenig sinn. Vin ist über einen 5V linearregler mit 
+5V verbunden. Bei Vin kann man auch mal 8V reinlassen.

Modulation ist nicht klar. Beeinflusst das die schaltfrequenz?
DRAIN ist auch nicht klar. Misst die max drain spannung?

von Käferlein (Gast)


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Alt G. schrieb:
> Wo kann ich was über die schaltung lesen?

Stichwort Sperrwandler.

Alt G. schrieb:
> Die schwingung ist stromrückkopplung mit R10 und C9 als verzögerung.

Wenn der BJT feststellt, dass genug Strom durch den FET
geflossen ist, wird er C9 entladen.
Bis auf die untere Hystereseschwelle des Treibers.
Der sperrt den FET und den BJT. Nun kann sich C9
über R10 aufladen. Diese Zeit bestimmt die Pulspause.
Wenn er die obere Hystereseschwelle vom Treiber überfährt,
schaltet der Treiber den FET ein.
Der Strom durch den Shunt R18 nimmt stetig zu und damit
der Spannungsabfall an ihm. Sobald Basisstrom fliesst,
beginnt das Spiel von vorne.

Alt G. schrieb:
> Die Vin über D3 macht wenig sinn. Vin ist über einen 5V linearregler mit
> +5V verbunden. Bei Vin kann man auch mal 8V reinlassen.

Oft ist an Vin ein Ladekondensator von einem Netzteil.
Wenn der entladen ist und du steckst usb dran, ist der
Spannungsregler auf dem Nano hops. Die Diode verhindert das.

Alt G. schrieb:
> Modulation ist nicht klar. Beeinflusst das die Schaltfrequenz?

Bei modulation == LOW muss am Shunt die komplette Basis-Emitterspannung
abfallen, bis Basisstrom fließen kann. Also hast du so die
längstmögliche Einschaltzeit für den FET.
Ist modulation == HIGH wird die Basis vorgespannt. Die Spannung
am Shunt muss dann nur den Differenzwert, hier etwa 200mV erreichen.
Der FET bleibt kürzer eingeschaltet

.

Alt G. schrieb:
> DRAIN ist auch nicht klar. Misst die max drain spannung?

Ja. Und damit der Arduino den beim Pollen auch ja nicht
verpasst, ist C5 da. Wird der programmierte Wert überschritten,
sperrt der Arduino über dcdc_aus für eine bestimmte Zeit,
momentan 10 Sekunden, den FET.
So überwache ich übrigens indirekt den Oberwert der Netzspannung.

von Anja G. (Gast)


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Ich wollte mich auch mal wieder melden: Ich bin immer noch am planen, 
werde aber demnächst einmal erste Versuche mit dem Boost-Converter den 
ich ganz zu Anfang einmal gepostet habe machen. Ich habe dafür erst 
einmal "normale" MOSFETs bestellt (die GaNs kann ich später immer noch 
einbauen) und natürlich passende Induktivitäten und Dioden. Ich werde 
einen AVR128DB28 als CPU verwenden und dann zusätzlich noch 
Spannungsüberwachungs-ICs einsetzen um eine drohende Überspannung im 
Zwischenkreis zu erkennen und dann den DC-DC-Converter abzuschalten. Ich 
habe mich auch gefragt ob ich die Dioden durch weitere FETs ersetzen 
kann, es gibt in dem dazugehörigen Paper eine Beschreibung der 
Betriebszustände des Converters, also wo in welchem Zustand ein Strom 
fließen soll und wo nicht. Davon erhoffe ich mir die Verluste der 
Dioden, die immerhin mehr als die Hälfte der Gesamtverluste ausmachen, 
zu reduzieren.

Den DC-DC-Converter wollte ich dann mit 2 Autobatterien und einigen 
100W-Leuchtmitteln testen. Wenn ich davon 2 Stück in Reihe schalte 
sollte das auch höhere Spannungen aushalten (da diese ungeregelt ist 
kann das durchaus mal passieren), der Converter verträgt mit den von mir 
gewählten Teilen maximal 600V und dafür würde ich meinen Zwischenkreis 
auch auslegen und bei 550V dann die Überspannungs-Abschaltung machen.

Was mir aktuell noch "Sorgen" macht ist die HERIC-Schaltung bzw. 
allgemein die Konstantstromregelung: Die Induktivität muss groß genug 
sein um ein unkontrolliertes Ansteigen des Stroms zu verhindern. Ein 
bisschen simulieren hat mich da zumindest bislang noch nicht weiter 
gebracht. Daher habe ich mir nochmal erprobte Designs von ST und 
Microchip angeschaut und werde einfach die Werte von diesen übernehmen 
und nur auf den höheren Maximalstrom anpassen und dann hoffen, dass es 
passt. Das ganze sollte sich auch wieder an einem Leuchtmittel testen 
lassen indem der Wechselrichter zwar mit dem Netz synchronisiert wird 
aber nicht ins Netz einspeist sondern nur in die Glühlampe wo sich dann 
ein sinusförmiger Strom, und damit auch eine sinusförmige Spannung, 
einstellen sollte wenn alles korrekt funktioniert, und das natürlich 
auch bei sich ändernden Lasten, also wenn man eine Glühlampe zu- oder 
abschaltet. Die 2 FETs, die aus der H-Brücke einen HERIC machen, kann 
man erstmal abgeschaltet lassen.