doma vyrobený měnič

[Jozef51]

Není to teda k tématu, ale k fotce Co to máš za multimetr? Ten je už památeční, že?

Tento mam najradsej. Najstarsi a prezil uz niekolko generacii mladsich kolegov:)...
Prednedavnom som vyradil AVOMET I. Ziskal som ho ani neviem kde ako kuriozitu a celkom som sa nam tesil. Nozova rucicka, zrkadlovy system kvoli presnejsiemu odcitaniu, rozsahy ake ma mat spravny multimeter... ale niekto odpalil meraci system. Takze uz je z neho iba kuriozita. Ale ta mechanicka praca skutocneho majstra. To je krasa.

Feliz,
To je mylný závěr, reaguje stejně pomalu, nebo možná hůř. Z výsledků měření pomocí DMM to nelze srovnávat.
mozna ano, mozna nie. Ale nie je to zle. Som presvedceny, ze Vas menic bude urcite lepsi ako Victron a mozno dosiahne aj na Studera... a bez smajlika, myslim to vazne. Inak ziarovkovy test je jasny. Reakcia pod sekundu. A hodne pod sekundu. Celkom som rad, ze som ten test spravil. Velmi som EG8010 neveril ale prijemne prekvapil.

[kodl69]

Já si to taky myslím, že multimetrem se nadá tohle naměřit. Obyčejný multimetry mají integrační dobu klidně 100ms, a když se špička netrefí zrovna do tohohle, tak se vlasrtně zprůměruje do napětí před a po. šanci by měl multimetr s měřením min a max, nelíp true rms, protže ty měří více hodnot po sinusovce, je jenom usměrněný napětí - a zase jsme tam, kde jsem začal s řízením měnice.

[Jozef51]

Zopakujem este raz. Vysledok mojho merania je velmi jednoduchy ale asi potrebuje zopakovat. Testovacie zariadenie dokazalo uregulovat skok vstupneho napatia menica 47-53V do 0.2-0.3s. Vysledne napatie pred skokom i po nom je v ramci chyby DMM rovnake. Zariadenie ako zdroj 220V/50Hz vyhovuje.
Na takyto zaver staci obycajny DMM a ziarovka. Samozrejme da sa viac. A keby som mal potrebne zariadenie tak mozno zosnimam cely prechodovy jav. Az taky problem to zas nie je. A verim, ze sa aj niekto najde kto to spravi. Ale zatial sa nenasiel nikto kto by bol schopny pouzit co i len ten starucky DMM a ziarovku.
Tak kritici. Hor sa do merania a cakam vysledky:)

[kodl69]

0.2 až 0.3s je právě ten problém toho pobliknutí, perioda je 20ms, tj 0.02s, takže dobrá regulace to má zvládnout za 0.04s dorovnat. Jednu periodu si změří a druhou už pošle přepočtený PWM, stejně tak při poklesu zátěže. A to je to kouzlo, tak krátký pohasnutí nikdo z nás neuvidí, a ani žádnýmu spotřebiči nezpůsobí problém. Už nevím jak to napsat, že se to dá takhle udělat, není to žádný kouzlo, ale stačí jenom rychlý ADC a trochu výpočetního výkonu v procesoru, kterej generuje PWM.
Další řešení je tzv "po sovetskomu" tj zcela minimalizovat vnitřní odpor baterky, předimenzovat mnohonásobně můstek s mosfety a v neposlední řadě mnohonásobně předimenzovat trafo. Potom už prakticky rychlá regulace není potřeba, protože tento zdroj bude tak tvrdej, že se s nějakou změnou spotřeby ani nehne, a bude stačit regulace víceméně statická...
Další řešení je regulace "on the fly" tj v průběhu sinusovky dopočítávat šířku pulsu, čímž se zároveň dosáhne minimalizace zkreslení (vyšší harmonické) a částečně i kompenzace účinníku. Takovýhle zařízení se v průmyslu používají běžně, neco k počtení zde: http://www.odbornecasopisy.cz/res/pdf/40856.pdf a pěkně to ilustruje obr.4. Tady se reguluje v us, ne v desetinách sekundy, a je to už poměrně stará věc, tuším ve škodovce už to pár let mají...

[Jozef51]

0.2 až 0.3s je právě ten problém toho pobliknutí, perioda je 20ms, tj 0.02s, takže dobrá regulace to má zvládnout za 0.04s dorovnat.

Nie, najlepsi menic, co sa tyka reakcie na zataz bol kyocerov menic. Kontrola vystupneho napatia 100-200x za polperiodu. To uz funguje. Spravit rychlu, spolahlivu predikciu z jedneho merania za 10ms je nemozne. Tych merani musi byt niekolko a tym intervalov 10ms tiez. Otazka znie kolko. Otazka znie aky algoritmus zvolit pri regulacii. Otazka znie... ci je lepsie znies zakolisanie siete pri skoku v odbere desatiny sekundy alebo prepalit regulaciu a docielit oscilacie napatia menica. A otazka znie ked vadi prebliknutie ziaroviek nie je lepsie pouzit ziarovky ktore si vedia ustrazit svietivost (dokonca na MyP bola kedysi o nich diskuzia) ako sa snazit o nemozne pri menici? Alebo kupit Studer (ktory robi mozno pocas polperiody tych merani viac a koriguje budenie aj pocas polperiody), alebo spravit kyocerov menic ktory je mozno kvalitnejsi ako Studer?
Kazdy prepych nieco stoji. Otazka znie - kolko je kto ochotny zaplatit? A ma to nakoniec zmysel?

Napriklad u mna v baraku je mozne aj dalsie riesenie. Mam oddeleny rozvod pre svetla a ine spotrebice. Preco by som svetla nemohol napajat zo zvlastneho menica napr. toho co je na obrazku? Odber menica naprazdno 5.5W Led ziarovky v celom dome... a mame dalsie riesenie blikania. Nakoniec LED osvetlenie moze mat svoj vlastny napajac so stabilizovanym zdrojom. Nevidim dovod riesit problem na mieste kde riesenie nie je zrovna lahke a ignorovat jednoduchsie a najma lacnejsie alternativy.

[kodl69]

Nevím o tom, že by kyocerův měnič obsahoval nějakou takovouhle technologii. A to rozkmitání zpětné vazby: tomu zabrání PID regulátor se spávně nastavenými konstantami pro lineární, integrační a derivační část regulace, pokud netušíš o čem je řeč: https://cs.wikipedia.org/wiki/PID_regul%C3%A1tor - zjednodušeně se změří odezva systému na "poruchu" tj změna napětí vlivem skokové změny zatížení, a podle toho se pak nastaví parametry regulace, aby byla dostatečně rychlá ale s jistotou stabilní, s minimálním překmitem...

[Jozef51]

...pokud netušíš o čem je ...

Nuz, mierne tusim. Odhadujem, ze Feliz robi profesionalne nieco podobne. A kedze je to jednoduche asi to bude hotove velmi skoro. Pockam. Zatial na hranie staci EG8010. Ja na podobne veci nemam prostriedky a nie su ani pre mna dolezite.

[feliz navidad]

Třeba to, co umí Akspert - paralelní spojování a synchronizaci se sítí pro rychlý přepnutí,

Pár dotazů na Axperta:
-jak rychlá je synchronizace se sítí, resp. jak dlouho při výpadku a obnovení sítě trvá, než se zesynchronizuje?
-synchronizace je pouze frekvenčně-fázová, nebo i na stejné napětí?
-jaký je přípustný/postačující max. fázový rozdíl mezi sítí a výstupem měniče v synchronizovaném stavu?

Řešení synchronizace bych měl, ale u paralelního spojování nemám zatím ani šajn.

[beethowen]

Třeba to, co umí Akspert - paralelní spojování a synchronizaci se sítí pro rychlý přepnutí,

Pár dotazů na Axperta:
-jak rychlá je synchronizace se sítí, resp. jak dlouho při výpadku a obnovení sítě trvá, než se zesynchronizuje?
-synchronizace je pouze frekvenčně-fázová, nebo i na stejné napětí?
-jaký je přípustný/postačující max. fázový rozdíl mezi sítí a výstupem měniče v synchronizovaném stavu?

Řešení synchronizace bych měl, ale u paralelního spojování nemám zatím ani šajn.

Synchronizace trvá běžně pár vteřin (tak do 5-ti). Teď už Axpert nemám, nemohu vyzkoušet.
Myslím, že na stejné napětí určitě nereguluje, to nedělá ani Studer. Na výstupy je vždy nastavené napětí měniče.

[kodl69]

Akspert si drží nastavený napětí, je to vidět při přepnutí na žárovkách.
Synchronizace kmitočtu je celkem jasná, bylo by i možný vyvést signál 50Hz se střídou 1:1, v podstatě to, co spíná LO1 na můstku (bez deathtime) a tím synchronizovat slave. Master by měl držet napětí dle nastavené hodnoty. Synchronizace se sítí podle mě není kritická, jde jenom o minimalizaci přechodovýho děje při přepínání, tam 10° nebude žádná míra.
Pro paralelní spojení by si měly měniče mezi sebou říct, na kolik procent výkonu který jede, podobně jako je u rack. zdrojů 48V signál "powershare"
tj 0-10V přes odpor tuším 100R (1k?). Každej zdroj si měří rozdíl napětí svýho výstupu powershare oproti "powershare bus" kterej je pěkně zprůměrovanej díky těm odporům. Když například master bude mít výstup powershare na 2.5V (25% zátěže), bude pro dva zdroje paralelně na "powersharebus" napětí 1.25V, a to bude třeba hranice zapnutí druhýho zdroje. ten se bude snažit dorovnat napětí na toho 1.25V, ale když dorovná na 1.25V, při stejným výkonu měniče bude na "powersharebus" napětí 1.25V a oba zdroje pojedou na 12.5% výkonu. Tohle samozřejmě funguje pro libovolnej počet zdrojů paralelně, ale klidně může komunikace probíhat digitálně, tuším Victron to má řízený po sběrnici, u studeru nevím. Výhoda je, že by mělo být možný paralelně spojovat zdroje různejch výkonů, procento výkonu je jednoznačně procento, a je jedno jestli z 1kW nebo z 10kW. Samozřejmě zvyšování a snižování výstupního výkonu by mělo limity výstupního napětí, nejlépe podle standartu DS, tj 230V +- 10%, třeba jako ochrana před tím, že někdo vypne jistič na výstupu měniče, tak aby napětí nevyletělo až kamsi... Ještě by se to powershare mělo odpojovat při vypnutým měniči.

[Johnny.sk]

Ja dam taku technicku otazku. Nemam technicke znalosti ako urobit lepsi menic.. tak som sa naucil fungovat s muchami EGS002, nabehal uz nejake MWh, vstupne DC mam hodne tvrde takze nepozorujem ani ziadne prebliknutia a podobne o ktorych tu pisete.. a fakt dostava nahubu s pretazeniami a podobne. Vsetko ale odporove zataze. Chcem sa opytat na AC nabijacku k elektroautu.. Ako sa chova taka nabijacka voci invertoru. Ako indukcna zataz s plynulym nabehom ? Alebo nabeh je skratovy (co by odrovnalo hned tranzistory na doske). Nema nahodou niekto skusenost ? Axpert takuto nabijacku bez problemov zvlada, ale ten zvlada aj drzat motor bez pohnutia rotora v skrate kym nevypne tepelna ochrana motora (otestovane ) zato doska s EGS002 zhori aj pri skratvej polohe 90W motorceka.
Vdaka za odpoved, usetrite mi kopec casu s preletovanim mosfetov ak to ide indukcne-skratovo

[kodl69]

Nepleť pojmy. Nezkratuvzdornost je daná tvou čínskou výkonovou deskou, ne EG8010.
To, jak jsi si možná všiml, už dávno neřeším.
Pokud je to takhle špatný, tak je šance, že nabíječka od auta to zlikviduje, sice má jistě aktivní PFC, ale po připojení se jistě bude nabíjet značná kapacita, tj zkrat, ale neznám zapojení dané nabíječky, možná je tohle slušně ošetřeno, solidní výrobci s tím nemají problém. Ostatně to si můžeš ověřit pomocí osciloskopu a pár ohm odporu, kterej snese patřičnej proud. Stejně tak rozběh indukčního motoru je klidně 10-ti násobek jmen. proudu, v extrémech i více než 20-ti násobek ("moderní" motorky odrbaný až na kost)

[Jozef51]

... Nezkratuvzdornost je daná tvou čínskou výkonovou deskou, ne EG8010...)

S tym celkom suhlasim. A zaujimali by ma nejake dalsie informacie okolo mostika.
Zodpoveda zapojenie a osadenie dosky na scheme ktoru si uviedol Tvojmu experimantalnemu zapojeniu? Neviem, ci dobre pocitam. Pri 6kW prikonu mostika mi vychadza pri tychto tranzistoroch iba ohmicka strata cca 460W. Tranzistory to znesu ale chladenie bude dost narocne. Zapnutie protiskratovej poistky vyzaduje na tranzistore IRF530 (Rdson=0.16Ohm) ubytok 0.5V. Ten na nom vznika pri prude 0.5/0.16=31.25A, skratovy prud celeho mostika je teda cca 310A.
Je moj orientacny vypocet korektny? Aka je asi realita?

Johnny, pokusim sa vysvetlit chovanie dosky EGS002 trochu zrozumitelnejsie (bez detailov) a porovnam aspon v niecom jej poistku s kodlovymi mostikmi. Mozno sa mi to trochu podari. Kodl pouziva na budenie tranzistorov MOSFET budice IR2127 alebo IR2125. Tieto budice maju okrem ineho chybovy vstup CS. Ak sa na tomto vstupe CS objavi urcite napatie (cca 0.25V) a budic drzi tranzistor otvoreny tak IR2127 po ucitom case zablokuje tranzistor a toto zablokovanie si zapamata pocas celeho pulzu.
IR2125 reaguje mierne inym sposobom. Ked sa objavi chybovy signal na vstupe CE tak obmedzi prud tecuci tranzistorom na nastavenu hodnotu (realne u kodlovho mostika cca 31A) a potom caka urcity cas. Ak po tomto case chybovy signal stale trva vypne tranzistor podobne ako IR2127.
Aky je problem u dosky EGS002? Tato doska pouziva ako budic MOSFETov obvod IR2110. Tento obvod tiez obsahuje chybovy vstup - SD. Ale tento vstup nie je analogovy ale logicky. Je ovladany logickym signalom L, H. Obvod nezaujima co tecie tranzistormi. Ak ma na vstupe signal otvor tranzistor tak pri SD=L ho otvori. Ak sa na SD objavi H tak tranzistor uzavrie. A toto sa moze opakovat lubovolne vela krat pocas jedneho pulzu.
Doska EGS002 obsahuje obvodu sledujuce prud tecuci mostikom. Ak je nastavena uroven prudu prekrocena generuju na vstupe SD logicku jedna H. Zablokuju mostik - ale po zablokovani mostika klesne prud mostikom a na SD sa opat objavi L, tranzistory sa otvaraju, prud je prekroceny obvody reaguju opatovnym blokovanim na vstupe SD a takto to moze ist dokola - az kym nie su tranzistory mostika nevratne poskodene.
Tato chyba EGS002 je korigovana mnohymi sposobmi. Ale zatial som nevidel ani jedno zapojenie ktore by tento problem riesilo pre mna uspokojuco. Nasi australski kolegovia napr do obvodu poistky zaraduju bistabilny obvod ktory pri prvom chybovom signale trvale zablokuje mostik. Ak je cely system dostatocne rychly tak sa zabrani destrukcii mostika. Je vsak nutny rucny restart a takyto menic nevie nastartovat indukcnu zataz.
A este namet na experiment. Svoje indukcne zataze osetri seriovym NTC termistorom. Vacsinou to funguje i ked to nie je dokonale riesenie. Su to termistory ktore za studena maju dost velky odpor (ja pouzivam dost casto termistor 47Ohm/9A). Po pripojeni indukcnej zataze s termistorom termistor obmedzi startovaciu prudovu spicku. Potom sa zohreje je odpor klesne a zataz pracuje normalne. Je to jednoduche, nedokonale a zvycajne fungujuce. Ja takto pripajam na siet toroidne trafo 5kVA a este som nevyhodil ziadnu poistku. Bez termistora by to vyhodilo snad i Temelin:)

[Jozef51]

Zda sa, ze moj predchadzajuci prispevok je dost nezaujimavy, aspon pre citatelov MyP. Pre Johnny-ho maly pridavok. To co som napisal o EGS002 je dost pesimisticke. Ale taka je zatial realita. Existuje dalsia minimalne jedna cesta ktoru zatial nikto neodskusal. Primat obvody EGS002 aby reagovaly na chybovy impulz podobne ako IR2127 a zaroven vyuzit vstup cipu EG8010 IBF na vyvolanie chybovej reakcie pri pretazeni nadprudom. Ak by to fungovalo - je to temer idealne riesenie.

[Chose]

Jozefe nevím jak pro koho, ale pro mě ten příspěvek rozhodně zajímavý je. Jsem rád když někdo zveřejní takto popis funkce obvodu. Ono je to asi o tom, kolik lidí je schopných a ochotných si stavět vlastní měnič, proto tak málo lidí sem
píše. Já sám jsem se pro stavbu rozhodl až poté co mi doma leží dva pokažený PJ. Začal jsem stavět podle oztulese, než jsem ho stačil zrealizovat tak jsem do toho začal zakomponovávat příspěvky od kodla a teď i tvoje. Ono to není tak
jednoduchý aby se s váma dalo diskutovat, takže já jen čtu a děkuju vám že tady sdílíte své vědomosti.

[Martin P]

Zda sa, ze moj predchadzajuci prispevok je dost nezaujimavy, aspon pre citatelov MyP. Pre Johnny-ho maly pridavok. To co som napisal o EGS002 je dost pesimisticke. Ale taka je zatial realita. Existuje dalsia minimalne jedna cesta ktoru zatial nikto neodskusal. Primat obvody EGS002 aby reagovaly na chybovy impulz podobne ako IR2127 a zaroven vyuzit vstup cipu EG8010 IBF na vyvolanie chybovej reakcie pri pretazeni nadprudom. Ak by to fungovalo - je to temer idealne riesenie.

Se zájmem to tady čtu, byť mé elektrikářské znalosti Vám nesahaji ani po malíčky u nohou.
Trochu jsem se nad chováním obvodu zamyslel a napadla mne kombinace dvou možností: na EGS002 dát bistabilni klopny obvod s časovačem (po poruchovem signálu vypne měnič a po nějaké době ho zkusí několikrát nastartovat). Zároveň dát na výstup měniče termistor omezující proudové špičky.
Myslím to tak, že běžné špičky zachytí termistor a v případě velikého problemu zasáhne nadproudova ochrana v měniči, která ho případně zkusí několikrát restartovat.

Doufám, že jsem nenapsal blbost, když tak mne nekamenujte.

[goodbie]

Termistor??nebylo myšleno varistor??

[Jozef51]

Martin P, goodbie - profesionalny menic pomenujme ho 3x5kVA VF, ma na vystupe mostika menica najskor prepatovu ochranu (varistory+poistky) so seriovymi tlmivkami na zelenych toroidnych jadrach a potom odrusovaci filter s bifilarnymi indukcnostami na zelenych toroidnych jadrach. Tieto obvody su pripojene ku vystupu stale. Ci boli za tymito pridavnymi obvodmi dalsie, neviem. Ale viem si predstavit nasledujuci algoritmus startovania menica:
- odpojeny vystup menica, procesor pomaly zvysuje vystupne napatie a neustale kontroluje odber. Po dosiahnuti nominalneho vystupneho napatia sa menic vypne,
- a pripoji vystup menica cez vhodny ochranny prvok. Docasne seriove ochranne prvky - tlmivka, odpor, termistor NTC... ktore pri pripadnom skrate na vystupe obmedzia vystupny prud, vystupne napatie sa opat pomaly zvysuje za neustalej kontroly odberu zo zdroja. Ak je odber aj po dosiahnuti nominalneho napatia v dovolenom rozpati,
- tak preklenie docasne ochranne prvky a vystup odrusovacieho clena je pripojeny na vystup menica priamo.

Samozrejme nad tym bdie rychla hardwerova poistka ktora pri prekroceni maximalneho prudu zo zdroja o 100, 200, 400%... okamzite zablokuje mostik a vrati startovaciu sekvenciu na zaciatok. Dalsie pokracovanie moze byt zablokovanie menica a hlasenie poruchy. Napriklad.

Takze varistory aj termistory a mozno aj dalsie prvky. Pre mna zatial biela krajina a kym sa prepracujem dalej to este chvilu potrva. EG8010 ma zabudovane viacere havarijne protokoly. A je celkom mozne, ze tieto protokoly sa budu dat celkom efektivne vyuzit.

Zatial zacinam riesit iba rychlu hardwerovu poistku. Kodl ju riesi na zaklade IR2127 a IR2125. Ja som iba na zaciatku takze zatial ju riesim na zaklade vsetkeho (aj demo dosky EGS002). Snad mam iba jednu tvrdo obmedzujucu podmienku. Symetricka detekcia nadprudovej spicky pri obidvoch polaritach sinusovky. Takuto poistku som pouzil pri menici s modifikovanym sinusom a riadiacim obvodom TL494. A osvedcila sa.

[kodl69]

pokud nedetekuješ nadproud "pulse by pulse" tak nemáš šanci výkonový prvky zachránit. Jediný, co omezuje nárůst proudu nad únosnou mez je u LF měniče tlumivka mezi můstkem a měničem, ve chvíli, kdy se tato přesytí, je konec mosfetů fakt rychlej. Když je měnič HF, tak ještě "pomůže" malá kapacita v DC meziobvodu a velkým ESR. Ale jistě to není systémový řešení. Ostatně jak vypadá "symetrická detekce nadproudu" ? bylo by schéma?

[Jozef51]

... Ostatně jak vypadá "symetrická detekce nadproudu" ? bylo by schéma?

Tak najskor symetricka detekcia nadprudu. Pre obidve polvlny sinusovky rovnaky a rovnako reagujuci detekcny a ochranny prvok. Nie vsetko sa vzdy da splnit ale treba aspon sa priblizit ku tomuto rieseniu. Ako som uviedol co sa tyka pojistiek pri menicoch nemam odskusane nic. Takze na urovni teoretickej sa da debatovat ale ja nemozem priniest nic nove ani odskusane (takze z mojej strany to nema vyznam).
Testoval som, i ked nie celkom dobrovolne, poistku vytazovaca. Vytazovac je vlastne katalogove zapojenie menica s modifikovanym sinus a principialne schema zapojenia je na obrazku 1a.

Principialne zapojenie vytazovaca a pojistky_x.jpg

Pre vacsie vystupne vykony vychadza strata na snimacom odpore R neprimerane velka. Preto som tento odpor nahradil obvodom z obrazku 1b. Po dokonceni prototypu vytazovaka (500W) malo nasledovat opatrne testovanie poistky (operacny zosilnovac je vzdy pomalsi ako odpor). Pred testami som chcel nastavit na vystupe mensie napatie ako 220V. Tak som na vystup pripojil multimeter ktory mal byt v mode 750V~. Prvy sok som mal z toho, ze okamzite som zistil, ze uz pripojeny multimeter na vystup vytazovaka 220V je v skutocnosti v mode meranie prudu 20A. Teda skrat. A druhe prekvapenie nasledovalo ked som zistil, ze sa nedeje nic mimoriadne. Menic mal stale kludovy odber, tranzistory ani multimeter neexplodovali, nesvietili ba ani nehriali. Pojistka obr. 1b zafungovala a jej testy vlastne skoncili dost rychlo.

Ako je zrejme z obr. 1 jedna sa o symetricku detekciu chyboveho stavu a na pripadny chybovy stav reaguje ten isty obvod v TL494 pre obidve polvlny rovnako a reakcia je podobna ako pri IR2127.