Самодельный ИБП

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Уверен, что не только мне, это массовое крупносерийное производство.
А синусонарезалка в ВЧ инверторах у вас тоже по топологии развязана с розеткой?

 

Спасибо за признание.
Для маломощных и эпизодически используемых инверторов (портативные, авто-) можно набрать батарею электролитов на полный ток пульсаций и, благодаря этому, получить полную свободу использования разных проводников. В полевых условиях всякое бывает.
В мощных и долговременно работающих инверторах электролиты применять лишь во вспомогательных цепях, отвязав их дросселем или резистором от шины, чтобы конденсатор не пытался взять на себя ток пульсаций (не забудьте проверить и, при необходимости, зашунтировать дроссель резистором, чтобы получившийся LC-контур не зазвенел).
Пульсации ВЧ давить плёнкой, на сколько это возможно. Керамику использовать для радиочастотной ЭМС, применяя по месту.
В принципе, применять электролиты можно. Но это должны быть особые, не шир. потребления, электролиты с низким ESR, большим допустимым током и большим временем наработки на отказ. Все используемые в бытовой РЭА электролитические конденсаторы (за исключением конденсаторов с твёрдым диэлектриком), имеют малый срок службы. С учётом нагрузки, недостаточный для изделий, работающих под нагрузкой 24/7.
Так что я не против применения электролитических конденсаторов. Нужно рассматривать каждый случай индивидуально.
К примеру, у @FrendFazer пульсации тока в худшем режиме 250A при 12В 50% заполнении. Чтобы обеспечить пульсации на шине не более +/-10% от среднего при высокой индуктивности источника напряжения инвертора, нужно 250А*50%/23.44кГц/12В/10%/2=2222мкФ с допустимым током пульсаций порядка 62А.
Вот набросок таблицы доступных ёмкостей с винтовыми клеммами у одного из поставщиков, цены реальные, за 1-2 шт. Сроки поставок до 20 дней, в зависимости от позиции:



Видно, что в лучше всего подходит по цене 22000мкФx16В. Таких нужно как минимум две, а лучше три штуки. К примеру, если @FrendFazer поставит 3шт B41550E4229Q (доставка со склада 5 дней, 29шт в наличии), это обойдется в 832р*3+550=3046руб и примерно дней 12 время доставки (в зависимости от...). Проблема нагрева конденсаторов будет решена - их можно прикрутить винтами прямо к медным шинам сразу над платой. Под полной нагрузкой заявлено время работы более 15000 часов при 85 градусах. Это 21x3=63А пульсаций без перегрузки, 22000x3=66000мкФ, 18мОм/3=6мОм полное сопротивление на 10кГц. Пульсации напряжения на шине ожидаю порядка 0.8В от среднего при длинющих индуктивнейших проводах.

P. S. При такой большой ёмкости на шине, чтобы не подгорали клеммы и пользователь не пугался искр, нужна процедура плавного пуска через лампочку.

P. P. S. В общем я согласен с @wcreader. В отлично спроектированном и качественно изготовленном инверторе ёмкостный фильтр по входу низкого напряжения не нужен. Достаточно минимально-необходимых снабберов и, возможно, бусин. Другое дело, что я плохо представляю себе, как запасать энергию в индуктивности на пол-периода, чтобы сделать потребление от батареи постоянным в пределах периода. Проектируй я сейчас инвертор, моим решением была бы батарея ёмкостей по высокому напряжению, запас энергии в которой позволил бы сгладить потребление от батареи. Не БЖТ.

 

He cmoum ynoдобляться антиэлектронике- ставить кондёры на 16В в 12-вольтовые системы.
Тем более некоторые пишут (Evox aka KEMET, к примеру) о дегрессе рабочего напряжения при повышении Т:
25 VD C (UR) [+150 °C at UDC ≤ 18 V]
40 VD C (UR) [+150 °C at UDC ≤ 32 V] u m. n.
Bom cepuя Evox Rifa PEG225, например, подходяща? Хоть и с невинтовыми выводами?
npuмep: 6300μF 25 VDC ->18 V at natural convection 4000hours IrAC=10.2 A (when T=+423K)
ESR (max) [+125...+150°C] [5-100 kHz] 6.5 mΩ
ЗЫ- чо-та в продаже peg225 не вижу уже...

 

На унылом Фарнелле высокотемпературных snap-in-ов на ходовые напряжение всего 9 моделей в наличии- от 3€. Не учитывая даже токи и ESR... Грустно.
http://ru.farnell.com/webapp/wcs/stores/servlet/Search?catalogId=15001&langId=-20&storeId=10173&categoryId=700000005418&sort=P_PRICE&eq=N%3D218422%2B110130369%2B110151963%2B110183885%2B111873766%2B111873781%2B111873782%2B111873791%2B111873792%2B2026%26amp%3BNs%3DP_PRICE_FARNELL_RU%257c0%257c%257cP_MAN_PART_NUM%257c0%26amp%3BNtpc%3D1%26amp%3BNtpr%3D1&showResults=true&aa=true&sf=726&pf=110130369,110151963,110183885,111873723,111873766,111873781,111873782,111873791,111873792,111873802&vw=

 

В моих инверторах на входе на каждый полкиловаттный канал стоит пара 4700х25.
Три инвертора собраны в единую конструкцию, входы у них объединены с помощью медной шины и уже ко всей этой конструкции подходят почти метровые шланги от акков. По плюсу идет 90 квадратов, по минус 50 (так вышло, переделаю на 90). Понятно, что первое подключение провожу через небольшое активное сопротивление.
Три инвертора, практически, никогда одновременно не работают, как правило, один, реже 2.
Так вот, к чему я всё это веду, получается, что входные емкости не работающих инверторов тоже задействованы и в какой-то мере разгружают емкости работающего, тем самым взаимно продлевая друг другу срок службы.

 

Лучше сравните число мкФ (или I_rms_max) кондёров на каждый выходной кВт у микроарта или минвелла против АЭ. Недовес новосибирских налицо.

При нагреве правильно рассчитанных кондёров до 150 градусов (и почему рубиконы забыли?) на входе 12В инвертора будет просадка до 10В, отключка по пониженному напряжению и перегреву радиатора, так что не нагоняйте страхов.
16В кондёры "прокатят" с 13,5В балансиром ("хард лимитером" напруги для зарядки от СБ).

Nippon Chemicon PSF (уже куплены и впаяны):
Surge Voltage = Rated voltage (V)×1.15 (at 105℃)
т. е. 16В держит 18,4В, но это владельцам щёлочи важнее, а я свинец и дистилл. воду экономлю, режим эквализации АКБ не использую.

Не совсем. Нет "фри шиппинга" из мест пр-ва.
Долговечность +105°C 5000 h (полипропилен wцридера уже бы стёк на дно устр-ва, просто его тяжелее нагреть до такой темп-ры).
При этом PSF прослужат 20000ч и даже вскипячённый Frendfazer-ом "Nichicon HE" мог бы 10 тыс. ч.
Элементарной прикидки, что 3 места в плате для 24В - значит нельзя использовать 1 шт для 12В, он сделать не догадался. Мог бы впаять 3 снизу, 3 сверху, процесс кипения бы намного замедлился.

 

Вывод кондеры нужны чоб беречь батарею, если емкость батареи с многократным запасом, например на инверторе 48 вольт и мощностью 5 кВт максимальное потребление 150А, И если я поставлю батареек на 500А, то мне кондеры до ж... батарейкам ничего не будет
А вот надежность инвертора они уменьшают в разы.

 

Говорил же, что тогда надо low ESR батарейки (на частоте преобр-я), например рулонные оптимы, с коакс. кабелем к ним. Иначе микросекундные выбросы в шине питания (точнее адский бардак, шумы и перенапряжения) погубят полупроводники и создадут помехи на схемы упр-я. При пассивном "снабберении" TVS диодами снизится КПД.

На электромагнитную совместимость вам тоже пофиг? Без кондёров её добится трудно. Поглядите фоты минвелла ТН-3000 - этот "велосипед" давно придуман, обкатан и ездит с 3 г. гарантией.
Но с секретной прошивкой.

 

По геометрии накопителей в магнитополе копить большие количества даже выгоднее электрополя. И на короткое время вполне удобно. Т. к. электрополе ограничено прочностью реальных диэлектриков, а магнитополе можно увеличивать без ограничений. Да и с ростом размера накопителя емкость магнитопольного растет сильно быстрее электропольного. У магнитопольного емкость пропорциональна 5 степени линразмера и масса только 3 степени. По джоулям -
и помножить на объем в кубометрах.

При киловате за полпериода надо всего 10 джоулей - фигня совсем.

 

С железом.

 

Батарейкам на пульсации тока достаточно пофиг - но кпд падает.

 

А можно по русски? Не понял вопроса?

 

https://ru.wikipedia.org/wiki/Электромагнитная_совместимость
Схема инвертора без кондёров будет работать как генератор и передатчик помех, а питающие провода и АКБ станут его "магнитной антенной".
https://www.forumhouse.ru/posts/15070031/
от них ещё мигрень бывает

 

Че-то так посчиталось - тороидальная катушка на 1 литр магнитополя - около 7 кг железа с зазором под относительную проницаемость 50. 30 витков, 100а, средний диаметр магнитолинии 50 мм. Индукция 1.2 тл. Запасет вроде как около 11 джоулей.

Еще удобство катушки - она запасает джоули пропорционально квадрату тока и это и нужно чтобы убавить пульсации тока батареек при максимальноой мощще. А при малом токе и потери от квадрата тока малы и можно иметь больше пульсаций тока батареек.

Еще по надежности и цене важное следствие формулы плотности энергии магнитополя - она максимальная при заданой индукции у вакума - у него относительная проницемость 1 и абсолютная 4*пи*1е-7. А вакум весьма дешевый и надежный - сломать вакум трудно и сам он обычно весьма стабилен и редко ломается. И торгашей и продавцов это весьма печалит.

А вот в богопротивных конденсаторах электрополе обычно в дорогом и малонадежном диэлектрике с относительно большой относительной проницаемостью и когда он дохнет конденсатору опаньки. И у торгашей новые продажи.

 

@wcreader, а как быть, если через вашу 7 кг катушку шёл ток 100А, джоули запаслись, затем нагрузка выключилась. Напряжение на нежных "полупроводниковостях" растёт до их потолка и дыма.
По первому закону коммутации надо на 100А полупроводниковых поглотителей напряжения наставить?
Они ж рассыплются гораздо раньше 100 лет (допустим после 1000 циклов) из-за тепловых расширений-сжатий.