Самодельный ИБП

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Это почти при любой разработке чего-то нового, силового.
Сначала моделируют в симуляторе. Отладку в "железе" начинают при низких напряжениях, когда КЗ и "сквозняки" ещё не убивают ключи. Горят они больше при настройке снабберов в железе и проявлениях багов в софте, когда базовая отладка на пониженном напряжении уже выполнена. Так же во время отстройки лимитов и тестирования предельных режимов.

 

Я имел ввиду реактивную нагрузку вообще. И не рекуперативное торможение двигателя, а рекуперацию энергии реактивности, оставшейся с предыдущего полупериода. Нагрузка на ёмкость, по видимому, оказывалась более реактивной, нежели реальные двигатели. Сегодня проверял, как работает инвертор на скважинный насос 220В 2050Вт по паспорту. При 230В (такое выбрал номинальным) показывает 2.7кВА/2.7кВт, то есть, коэффициент мощности под единицу, хотя нагрузка - катушки.
Цены на желаемую мощность у МАПов были для меня запретительными, даже не рассматривал вариант покупки. Но их подход мне понравился. То, что они предлагают системы, гибкие комплексные решения задачи, а не отдельные блоки, в которых пользователям может чего-то не хватать.

Паспорт вашей микросхемы пролистал ещё вчера, как только вы её упомянули. Но недостатчно внимательно. Выходит, что при перегрузке по току, ключи закрывает сразу и надолго. Тогда описанный мной режим возврата мощности через диоды с этим контроллером не приведёт к перегреву. Кроме звона в моменты переключения, не вижу других ограничений, которые мешали бы работать на сильно реактивную нагрузку без проблем.
Удобный и простой контроллер. Мне понравилась, но на данном этапе делать самму такое было не интересно.

Сделайте каждому полевику свой затворный резистор. Иначе есть риск генерации на единицах МГц. А мёртвое время зависит от драйвера - с какой скоростью будет разряжаться затвор закрывающегося и с какой скоростью заряжаться открывающего транзисторов. По какому режиму выставять? Напряжения максимальные, токи - максимальные. А вот при какой температуре, как влияет - не знаю даже, отлаживать не приходилось, использовал готовое или схемы, где нет сквозных токов.

Если ваше устройство уже отлажено и нет проблем с защитой по току, я бы не трогал LM393. Схему применения в паспорте не дураки проектировали. Не нужен там ОУ на 80МГц. Засвистеть, может, и не засвистит, но какой-нибудь побочный эффект может и вылезти. Если есть ведро ключей - пробуйте.

 

Мужики я конечно новенький но на кой изобретать велосипед. ИБП он же из блоков состоит.
Чего изобретаем. Отдельный блок датчики. И поехали хоть до 1мвт.
По мозгам схемы и вашем участии.
Если блоки умные вы там лишнее, если хо чем раскурочить, делаем это контролером PLC или компом если приспичило. Нельзя найти контролер (ИБП) под ваши условия.
Все по разному. Блочный сложный (простой) всегда будет рулить.
Блоки вы найдете на рисуя схему ИБП собирайте на любом простом PLC.
И мощностью со всех сторон играть можно и не убийством АКБ.
Датчики голова и не более.
Это паяльщикам технологам.

 

Выпускающая инверторы фирма А-электроника тоже думала что всё просто, но их dual-DSP поделия заслужили плохую репутацию из-за горючести.

Почитайте тут что ли, попытка номер 100500 запрячь процессоры в силовые цепи с обилием помех.
https://geektimes.ru/post/267682/
Но повышающую и синусонарезающую части тот автор не раскрыл ещё, может просто саморекламируется.

А ещё ЭМ реле и железные трансф-ры могут и 100 лет проработать, не имея понятия о вольт-секундной характеристике прошлого и текущего полупериода, температуре и т. д.

с программистским подходом или неумением делать хорошие платы нужно несколько трудноубиваемых ключей типа BTN8982, VNP20N07, IPS0551T, VNB35NV04 и т. п., но они имеют повышенные потери, малую мощность.

IRAMS10UP60A - для высокой стороны при двухступенчатой топологии.

 

По А-электроника чего у них смотрел с год назад позвонил приятная девушка ответила.
Ну потом по делу такую околесицу несла забил на них и вам советую. Хоть ключами хоть силовыми диодами обходите их стороной.

 

Увы. В силовой электронике 50% успеха - хорошая разводка платы. Самими симулятором не обойтись. Хоть сам им не брезгаю.

 

Всё правильно и поехать тоже можно, но есть одна засада в виде бетонной стены, о которую вся езда частенько разбивается.
Дело в том, чтобы блоки не превратились в отопительные приборы, все силовые активные элементы управляются импульсным напряжением и сам по себе этот позитивный факт на относительно небольших мощностях становиться плохо преодолеваемой бетонной стеной при мощностях по больше.

 

По-вашему городить опторазвязки и много изолированных источников питания - бетонная стена? См. картинку: https://www.forumhouse.ru/threads/47626/page-31#post-6877117

 

@user343, А что уже отменили наводки на затворные провода? Товарищ мегаватт собрался получать

 

Имхо, если мегаватт делить на 5000 ячеек по 200 ватт каждая, со своим бжт, то можно собрать. Помню конец школы и начяло увлечени преобразователями. До 120 ватт из 12 вольт, на одном колечке к28х16х9 делалось на паре ирфз44 и тл494 без доп. Драйверов. Все пробы перейти за 500 ватт кончялис плохо. Закончилось тем, что собрал 4 модуля по 120 ватт. А были и супер транзы, и намотка литцендратом, много пленки и керамики. Теперь понимаю, что были слпшком быстрые драйвера. А прмитивная схема, была медленная. Потому, много и простила.

 

Топовые инверторы имеют развязку входа от выхода сети с прочностью 4кВ или 6кВ и 2пФ (eaton ferrups), с тучей параллельных так не получится.
А плохо развязанные сетевые помехи убьют ключи или непосредственно или сбоями в цепях ООС.

Какие именно драйвера пробовали?
4х слойную печатку со встроенными планарными трансами не сделали же

Сейчас ещё можно такие блоки кондёров на ток пульсаций 60-100А ставить для получения "all solid capacitors" инвертора. Если на AVX turbocap 220uF*25V бюджета не хватает.
Все детали б/у 5-8 лет, спад ёмкости не более 10%, ESR тоже норм.
Сколько лет протянут при работе с токами 60А и принудительной вентиляцией?
Чей логотип у кондёров с маркировкой ECO12?

 

MC34151P, сборка на кт комплементарных. Но тут оно не важно. Направление было выбрано не правильное. Потеря кпд не так страшна при медленной коммутации мосфетов, так как при быстрой - весь выгриш идет на разогрев снабберов.

Кстати - про великих китайских инжинеров. Узнал - инверторные генераторы, у которых платы инвертора мрут на ровном месте, имеют напряжение питания синусного инвертора 395 вольт, а конденсатор стоит - на 400 вольт. Так как мой был куплен как Б/у нерабочий за копейки, конденсатор был взорван. Я старый выковырял и поставил новый, рубикон на 450 вольт. Работает долго и упорно.

 

Тут вообще плёнка Эпкос на 800В, китайцы сделали.
https://www.forumhouse.ru/threads/272186/page-99#post-14615270

А у изготовителей ВЧ инверторов кроме кондёров ещё масса способов добиться запланированного отказа, например съэкономив на LC фильтрах, варисторах, радиаторах и т. д.

Тогда есть смысл уходить от пуш-пуллов к мостам и транс оптимизировать как-то. Может мотать фольгой или в печатку встроить?

 

Типично конденсатор выдерживает до 20% перенапряжения. Поэтому китайцы ставят без запаса. ИМХО, взрываются они из-за вскипания электролита от перегрузки током. Если поставить больше ёмкости, раза в 4, перенапряжения снизятся за счёт лучшего поглощения энергии генератора после резкого сброса нагрузки. Инвертор будет лучше держать напряжение при включении мощных потребителей. И конденсаторы проживут дольше - не будет превышения тока через них.

В дополнение к теме ИБП сделаю ремарку. Насколько это возможно, стоит стремиться к повышению напряжения батареи. Конечно, есть пределы. Поделюсь своими знаниями:

1. Силовые ключи имеют максимальную эффективность при напряжениях электрического пробоя Vds порядка 200В. Отношение Vds/Rds у них максимально. У ключей свежей разработки, максимальная эффективность стремиться к ещё большим напряжениям пробоя - 400-500В. Поэтому промышленные системы постоянного тока с увеличением мощности имеют тенденцию к увеличению напряжения на батарейной шине.
2. Использование напряжений 12 и 24В очень неудобно для ИБП большой мощности, более 700Вт из-за необходимости в толстых проводниках.
3. Так же ИБП на 12 и 24В имеют бОльшие потери на меди, как на постоянном токе, так и на скин-эффект.
4. Из-за большого коэффициента трансформации при переходе с 12 или 24В на высокое напряжение инвертора, относительно велика индуктивность рассеяния. Это так же негативно влияет на КПД.
5. Так же, использование повышенного напряжения батареи, за счёт меньшего номинала тока, позволяет использовать относительно недорогие, стандартные автоматические выключатели в цепи батареи. Это улучшает пожарную безопасность ИБП и снижает объём повреждений в случае катастрофического отказа.

Исходя из изложенного выше, когда проектируется система бесперебойного питания, для мощностей 1кВт и более следует использовать как минимум 24В, а лучше 48В, если имеется возможность набрать батарею из одинаковых аккумуляторов одной партии. К примеру, вместо 1шт аккумулятора 12В 220А*ч, лучше использовать 4 аккумулятора 55А*ч. Это позволит получить более высокий КПД и в 4 раза менее толстые провода. Однако следует помнить что:

• Длина дуги на случай аварии - до 12В/см, то есть, при 50В напряжении и наличии КЗ, дуга будет гореть и выжигать металл, пока не возникнет промежуток до 4см. Может погаснуть и раньше, примерно на 2.5см, но с точки зрения разрушений при горении дуги 48В опаснее 12В.
• Повышать напряжение более 48В номинала для самодельных ИБП не стоит - нет доступных автоматов на DIN-рейку, способных разомкнуть цепь постоянного тока. То же ввиду большей длины дуги при большем напряжении.

На 48В хорошо идут автоматы ВА 47-100. Они способны разрывать цепь с напряжением до 60В постоянного тока (проверяйте по паспорту конкретного производителя). И даже если номинальный ток менее 100А, всё равно на цепь постоянного тока 48В нужно брать ВА 47-100 - из-за того, что автоматы серий ВА 47-60 и ниже имеют меньшую отключающую способность и не способны разрывать постоянный ток при напряжении цепи более 48В.

 

имхо да. И делить делить делить. Минимум на 4 ячейки, в идеале до 200-300 ватт одна ячейка. Тогда и драйвера как такие не нужны, и можно ступенькой обойтись - опят никаких электролитов не надо тогда.

Также - по мне трансформаторы от галогенок можно соединит первички последовательно, второчики параллельно. Два такие блока дадут нужные 220 со ступенькой. Плюс что-то поменьше для вольто добавки при пониженном напряжению. Хоть тут можно делить и автотрансформатором по первичке. Были примеры в книге.