[byRAM 24]

Интересно было бы параллельно вести репортаж о финансовых расходах на этот энтузиастский проект 

У меня, например, даже сомнения отпали в его нерентабельности, одни только SiC-диоды сколько съели 

Мне когда озвучили ценник на такие диоды, я долго не мог поверить, что кремний и карбид кремния такие разные 

[MPetrovich 5]

Не спится и я решил пошуршать в интернете инфу про LC-фильтры для инверторов. 

Перво-наперво озадачился вопросом чем определяются указанные в даташите номиналы ёмкости и индуктивности. Про частоту среза писал выше - она получается с этими номиналами 1869Гц. Почему именно такая выбрана - непонятно. Набрёл на формулу, которая позволяет посчитать зависимость ёмкости  и индуктивности нагрузки для выполнения условия исключения резонансных явлений на одной из высокочастотных гармонических составляющих: C=L/R^2. Сопротивление нагрузки для схемы из даташита думаю можно оценить исходя из сопротивления шунта (0,1 Ома), которое задаёт максимальный ток через мост (5А). Выходит сопротивление нагрузки будет 220*1,4/5=62 ома. тогда для L=3,3mHn C=8,6e-7=0,86uF.  Это совсем не 2,2uF,как на схеме в даташите. А если попробовать задать ёмкость и посчитать индуктивность, то L=C*R^2=2,2uF * 62*62=8456,8uHn= 8,457mHn. Тоже не совпадает с даташитом. Вроде как получается, что частота среза фильтра должна быть изрядно ниже, чем у того, что выбран в даташите... Непонятки, однако

С другой стороны, искажения (они же пульсации) в выходном сигнале после фильтра определяются коэффициентом гармоник входного сигнала и функцией передачи фильтра на каждой из гармоник. Я, таки, нарыл коэффициент гармоник синусоидального ШИМ-сигнала, он равен 51,5%. Для сравнения, меандр имеет Кг=48,3%. Причём, спектр синусоидального ШИМ кроме первой гармоники на 50Гц имеет "кусты" возле частот кратных частоте ШИМ. Т.е. весь "лишний"спектр находится очень далеко от основной частоты 50Гц и отфильтровать их ФНЧ вроде как не очень то и сложно. Остаётся вопрос куда денется вся "лишняя" мощность которая составляет половину спектра? Если я правильно понимаю, то это всё (кроме первой гармоники) реактивная мощность и она в тепло пойти не должна.

Ну вот такие пока умозаключения от моих ночных изысканий. Как их прикрутить к расчёту фильтра я пока не сообразил. Надо наверное ещё пошуршать в сети для развития мыслИ)))

[pokos 0]

On 7/16/2023 at 3:20 AM, MPetrovich said:

Н...тогда для L=3,3mHn C=8,6e-7=0,86uF.  Это совсем не 2,2uF,как на схеме в даташите.

On 7/16/2023 at 3:20 AM, MPetrovich said:

 

Не стоит забывать, что у порошковых сердечников при подмагничивании падает магнитная проницаемость.

В фильтрах инвертора на пике тока 50 Гц это не менее, чем в 3-4 раза, обычно. Поэтому, конденсатор гораздо больше. Я бы себе поставил ещё больше, но тогда ВЧ холостого хода получается слишком большой.

On 7/15/2023 at 5:49 PM, byRAM said:

Мне когда озвучили ценник на такие диоды, я долго не мог поверить, что кремний и карбид кремния такие разные 

Не так страшен чорт. Было дело, затарился со скидочкой карбидом серии IDH - получилось почти как обычный хороший кремний.

У меня 700 Вт корректор с рекуперативным шнуббером на диоде, но даже этот шнуббер с простым кремнием работает похуже, чем без шнуббера карбид.

[MPetrovich 5]

Покумекав, пришёл к умозаключению, что для дросселя в фильтре ключевой параметр - мощность, которую можно пропихнуть через сердечник без попадания сердечника в насыщение. А эта мощность определяется максимальным током через обмотку, который можно посчитать по формуле:

Imax=SQR(Vэф*/(u0*uэф*L)), где Vэф - эф объём сердечника, uэф - его эф. проницаемость, L - индуктивность обмотки.  Из формулы, кстати сказать, видно, что чем меньше uэф, тем больший ток можно гонять в обмотке без риска насыщения сердечника.

Соответственно, можно посчитать необходимый объём сердечника для нужного тока: Vэф>Imax^2/(u0*uэф*L). 

Остаётся выбрать тип сердечника и по справочнику найти нужный габарит. 

Как вам такая метода?

 

Теперь по обмотке. Фильтр инвертора пропускает первую гармонику (50Гц) спектра синусоидального ШИМ-сигнала и обрезает остальные. Поэтому идущая в нагрузку активная мощность будет определяться среднеквадратичным током 50Гц, который для моего случая 12А. Потери на тепло в фильтре также будут определятся этим током и активным сопротивлением провода обмотки.

Ну, и для примера: обмотка с L=3.3mHn будет 275 витков на два кольца u=26 с размерами 40/24/14,5 длиной примерно 20,5м. провод 0,5мм. Сопротивление провода 1,64 Ом; мощности на нём выделится  236 Ватт. Ничего себе!!!

 

 

[OSVLD 0]

В 17.07.2023 в 10:47, MPetrovich сказал:

Потери на тепло в фильтре также будут определятся этим током и активным сопротивлением провода обмотки.

Еще и токи Фуко будут сердечник греть, если уж совсем в науку ударяться... 

[Plain 175]

3 часа назад, MPetrovich сказал:

236 Ватт

1500 Вт / 230 В = 6,5 А

20 м, 1,5 мм ~ 0,22 Ом

6,5 А ^2 · 0,22 Ом = 9,3 Вт

[Baza 25]

On 7/15/2023 at 5:49 PM, byRAM said:

Интересно было бы параллельно вести репортаж о финансовых расходах на этот энтузиастский проект 

У меня, например, даже сомнения отпали в его нерентабельности, одни только SiC-диоды сколько съели 

Мне когда озвучили ценник на такие диоды, я долго не мог поверить, что кремний и карбид кремния такие разные 

Китай начал делать уже очень неплохие SiC диоды и даже мосфеты 🙂
 

[MPetrovich 5]

35 minutes ago, Plain said:

1500 Вт / 230 В = 6,5 А

Ну да, это ж среднеквадратичный ток, а не пиковый, который я посчитал. Вы преподнесли мне очередной урок внимательности)

 

35 minutes ago, Plain said:

20 м, 1,5 мм ~ 0,22 Ом

Да куда ж я запихну столько меди то? Это надо сердечник Ш-образный - 55/25/28 к примеру. И зазор миллиметра 4...

On 6/13/2023 at 11:47 AM, MPetrovich said:

Нашёл на Али Эспресс у китайцев IDH20G65C5 650V 20A по 105руб/шт.

400руб за 3шт с доставкой - столько я на диоды потратил. В Москве, конечно, раз в пять больше стоит.

[MPetrovich 5]

2 hours ago, OSVLD said:

Еще и токи Фуко будут сердечник греть,

Откуда они в феррите с распределённым зазором? Он же диэлектрик.

[OSVLD 0]

В 17.07.2023 в 14:58, MPetrovich сказал:

Откуда они в феррите с распределённым зазором? Он же диэлектрик.

Если они малы, то это не значит что их нет... А ну и еще - при циклическом изменении магнитного поля, энергия, затрачиваемая на намагничивание феррита, оказывается больше, чем энергия, отдаваемая ферритом при размагничивании. Эта разность энергий тоже идет на нагрев феррита. 

Но вообще я с вами соглашусь - для слабых магнитных полей и низких частот эти эффекты можно не учитывать. Так, разве что для общего понимания...

Изменено 18 июля, 2023 пользователем OSVLD

[MPetrovich 5]

Заказал два Ш-образных сердечника Е65/62/27 Р3, через неделю должны доставить. Пусть будет с запасом))) И мотать удобнее, чем на кольце.

[MPetrovich 5]

Прошло полтора месяца уже с моего последнего поста и народ вероятно подумал, что проект мною заброшен. А вот и нет! Намотал дроссель с Ш-образным сердечником с зазором и подключил. Пока только на 18 вольт от лабораторного БП, с нагрузкой 2 Ом. Синус получился практически идеальный, вот что значит большой дроссель! (Он реально большой, позже фотку выложу). Погонял схему на такой нагрузке (средеквадратичный ток примерно 3,75А получился) около полутора часов - полёт нормальный, транзисторы моста греются умеренно,дроссель почти не греется. Пришло время подключать 400 вольт от ККМ. В связи с этим есть вопрос: можно ли питать оконечный синтезатор синуса от отдельного БП, который питает контроллер и схему отслеживания заряда ККМ?

Вот дроссель

[MPetrovich 5]

Вчера подключил изделие к  выходу PFC. Подключал одноцветными проводами и перепутал полярность В результате бабах и все четыре транзистора насквозняк пробились, причём два аж треснули. Контроллер питался от отдельного лабораторного БП и он уцелел. До кучи, решил проверить PFC после бабаха - ещё один бабах. От переполюсовки нагрузки пробился диод D2 и потащил за собой D1 и Q1. Заказал детали, курю бамбук..

P.S. ДУмаю вообще выкинуть этот диод D2 из схемы. У меня схема предзаряда ёмкости и он только зря место занимает, да ещё и потенциально опасен, как оказалось.

[byRAM 24]

Вот почему я не удивлён и не злорадствую?

Да потому, что это с первых страниц темы это было ожидаемо.

Ещё раз хочу напомнить про оргстекло между вашим лицом и объектом исследования 

[borodach 16]

byRAM, не стОит так. Дорогу осилит идущий. Мы все начинали с чего-то и жгли транзисторы. У ТСа всё получится при должном упорстве. Ну и при запасе полупроводников, естественно.

Инвертор проверить есть смысл без корректора, подключив его к выпрямителю + электролитам в сеть через лампочку. Если всё хорошо - он заведётся и какое-то время поработает, секунды две, пока EG8010 не догадается, что её обманывают по несоответствию напряжения питания и резисторного делителя в обратной связи, и не уйдёт в защиту. За это время можно успеть и синус понаблюдать, и какие-то замеры токов-напряжений осциллографом снять.

Изменено 12 августа, 2023 пользователем borodach