Самодельный ИБП

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

@user343, В смысле, оговорка? Я так и сказал, что по-моему, прогресс гибрид классом выше, чем преобразователь, который я видел на вашем видео. И схемотехника другая, и контроллеры намного более быстродействующие, и конденсаторы качественнее.

 

Вы свой любимый продукт 3 раза обозвали
https://www.forumhouse.ru/threads/47626/page-91#post-14896468

Скажите рекламщикам, чтоб в другой раз названия попроще для русского уха сделали.
Типа Стеки, доминатора, синусятора, колебатора или см. https://www.forumhouse.ru/threads/284520/page-2#post-11287441

Ладно, уговорили, ваш самый лучший.
Но пока он едет в ремонт или из ремонта (каждые 3-10 лет), то напряжение полудохлых и "разъехавшихся" АКБ 12 вольт может использовать большее число потребителей.
http://www.12voltplanet.co.uk/
Для 48В бытовые нагрузки - редкость.

P. S. а что, входные кондёры короткие провалы потребления не обязаны компенсировать, только выбросы? При перегрузках тогда будут ложные отключки от снижения Uвходного. В худшем случае - примерно 100 раз в секунду

 

Это на себе берут банки 450 вольтовых. Там боле удобный накопитель получается.

 

@Nikolay_Po, Ваши аргументы, что на входе 12 вольтовой системы батареи электролитов большого смысла не имеют понятны, но и для подавления нескольких десятков килогерц возможной паразитной генерации они тоже бесполезны.
Единственно от меня ускользает логика производителей, которые эти батареи ставят.

 

Никак не возьму в толк, о чём вы? Странное название выбрали в А-Электронике, половина на кириллице (но не русское слово), половина - на латинице, тоже не русское. Мне самому неудобно его писать, потому искажаю, пишу как удобнее. Если у вас какие-то претензии к названию, пишите в А-Электронику, я не вижу здесь своего участия.

В обслуживаемой батарее 48В аккумуляторы дохнуть и разъезжаться будут примерно одинаково. Деградация 6 банок одной батареи или 24 банок одной батареи из 4-х одинаковых корпусов будет одинаковой. Разница остаётся лишь в надёжности, которая при параллельном соединении 4x6 банок будет выше, чем при последовательном 1x24. Это минус.
В принципе, будь я обладателем 12В-инвертора, не видевшем промешенных систем ИБП, я мог бы примерно с той же уверенностью говорить, что 12В это лучше. Но у меня инвертор на 48В и я знаком с другими системами по работе. Поэтому мой выбор - 48В. По совокупности параметров.
Да, признаю, мне пришлось делать полку не на 1 аккумулятор, а на 4шт. Это неудобно. 4 аккумулятора дороже на 30% чем один той же ёмкости Вт*ч. Да, мне пришлось выравнивать плотности в батарее из 4-х аккумуляторов (разброс был существенным даже после выравнивающего заряда). Да, мне приходится следить балансировкой батареи. Да, 48В опаснее при КЗ - больше длина электрической дуги, больше металла выгорит, если что. В остальном 48В лучше. Выше эффективность, лучше работают конденсаторы, большая коммутируемая мощность у транзисторов в тех же корпусах при той же разводке печатной платы. Больше пиковая выходная мощность.
Мой выбор был больше выбором не домохозяина, а не состоявшегося пока инженера-проектировщика инверторов. Чисто по расчётам. Если попробуете просчитать в деталях, с выбором проводов, защиты, толщины и ширины дорожек (шин), коэффициентов трансформации и связанного с этим числа витков, с выбором транзисторов, с выбором фильтров преобразователь на 12В (10.4 минус просадка на проводах) хотя бы на 2кВт и то же самое сделаете для 48В, не будете удивляться моему выбору.

Вот этот вопрос выдаёт с головой отсутствие у вас самостоятельных попыток посчитать или хотя бы смоделировать инвертор. Как я уже показывал выше в сообщении про запасаемую в конденсаторах энергию, сколь-нибудь значимый запас, хотя бы на полпериода 50Гц, можно сделать лишь по высокому напряжению, 350-400В. Даже при напряжении 48В, конденсаторы, способные запасти достаточно энергии, чтобы сглаживать пульсации, становятся непомерно большими. К примеру, в ИБП Eaton PowerWare 9125 запаса по высокому напряжению нет, там лишь пара конденсаторов 1.2мкФx600В. Параллельно батарее стоит 4 банки 4700мкФx63В, это всего 21.7Дж энергии при 48В. Если их разряжать, к примеру, с 48В до 45.6В это всего (48^2-43.2^2)*4700e-6/2=4.1Дж энергии при 10% пульсациях напряжения. При номинальной выходной мощности 1400Вт, мощность в пике синусоиды 2800Вт. За вычетом средней мощности 1400В для полной фильтрации ёмкости должны отдать ещё 1400Вт. Посчитаем, на сколько секунд их хватит: 4.1Дж/1400Вт=2.9мс. В общем, конденсаторы, даже если допустить большую амплитуду пульсаций по напряжению, не способны отдать значимое для нагрузки количество энергии. При нормальной работе в цепи этих конденсаторов, просадка от пульсаций мощности 100Гц будет намного меньше заложенных в примере 10% и конденсаторы не отдадут и Джоуля энергии нагрузке. Они нужны лишь для того, чтобы исключить выход тока ВЧ-пульсаций (20кГц, вроде в том ИБП) наружу и устранить, тем самым, ВЧ часть пульсаций, не оказывая существенного влияния на пульсации НЧ.
Могу вас заверить, на 12В ситуация в 4-8 раз хуже. И фильтрации пульсаций 100Гц там практически никакой. Прикиньте импеданс конденсаторов по цепи 12В на 100Гц и сравните его с импедансом аккумуляторной батареи на этой же частоте.

 

В примере выше я привёл Eaton PowerWare 9125 (2кВА/1400Вт). Там стояла батарея из 4-х крупных конденсаторов, где-то d35h70мм. Как я себе представляю, они нужны для сглаживания пульсаций мёртвого времени, которое в мостовом инверторе 4x2 ключа. Амплитуда пульсаций чуть больше тока батареи (действующее значение более 40А), а длительность порядка 2.5-5мкс (не измерял точно). Таким образом, действующее значение тока через конденсаторы с пиком спектральной плотности энергии примерно на 100кГц, может достигать 10А. Чтобы гарантировать надёжную работу, конденсаторы должны без проблем выдерживать такой ток с запасом. Наверное для того и батарея.
Если делать мёртвое время меньше, используя более быстрые ключи, то требования к конденсаторам будут меньше. Но в нагрузке синхронный выпрямитель с IGBT, который не так быстр. Отсюда и большое мёртвое время и необходимость в батарее ёмкостей.

 

А еще боле надежный вариант -4х1х6 и каждый на свой инвертор зарядник От него общашина к ней постоянка из генератора и вход инвертора.

 

Это с чего ж? Балансиры встроенные мы не учитываем? Так их нет в свинце ПНСМ!

 

Да чего же удивляться. Расколбас Разбаланс 24 ячеек свинца- это ж мелочи!

 

При ШИМ стабилизации промежуточного высокого напряжения основную роль играет не мёртвое время, а время рабочего цикла (коэффициент заполнения). Вх. напряжение выросло или нагрузка уменьшилась - это время стало меньше 99,99%, кондёры закипают.
См. кв. корень из D тут:
https://www.forumhouse.ru/attachments/3246300/

Вероятно имея свободные вычислительные мощности, можно поизвращаться с ЧИМ и т. д., но оно рано или поздно сдохнет от слёта прошивки, случайной микро-помехи в нанометровый ключик или из-за недописанной эрраты.

В то же время выпускаются серийные инверторы Ресанта (Хютер INV-900) без флэш-памяти и микроконтроллеров, чисто-синусные.
Туда нельзя воткнуть счётчик запусков (периодов сети) и команду открыть противоположные ключи (time bomb).

Кондёры К50-18 и т. д. с винтовыми выводами есть в запасах радиолюбителей и на вторичном рынке, стареют медленно, улучшаются формовкой после хранения.
При напряжениях 12В и мощностях до 1кВт я всё-таки надеюсь обойтись без шкафа плёночных кондёров, чужих закрытых алгоритмов и частых ремонтов.

 

Аналогично, плюс хочу немножко повыпендриваться по поводу максимально-возможного КПД. Потому как при наличие солнца кпд ВЧ инверторов для меня не сильно критично. А вот когда наступает период пасмурной погоды, вот тогда да, каждый десяток ватт на учете.

При этом, несмотря на профильное образование, никакого личного опыта в ваянии силовой импульсной электроники нет.
Интересно что из этого получиться и сколько при этом комплектующих будет испорчено
Просто очень любопытно стало.
И попутно вопрос а что такое мертвое время? Т. е. я как бы догадываюсь, но хотелось бы услышать от более опытных товарищей.

 

Ресанта (Хютер INV-900) без флэш-памяти и микроконтроллеров, чисто-синусные.

А может схема есть ?

 

https://yandex.ru/search/?text=%D1%87%D1%82%D0%BE%20%D1%82%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%B5%20%D0%BC%D0%B5%D1%80%D1%82%D0%B2%D0%BE%D0%B5%20%D0%B2%D1%80%D0%B5%D0%BC%D1%8F%20%D0%B8%D0%BD%D0%B2%D0%B5%D1%80%D1%82%D0%BE%D1%80&lr=22
http://www.uran.donetsk.ua/~masters/2011/etf/kostrubina/library/tez4/tez4.htm
http://forum.cxem.net/index.php?s=a9927a23bf86c0978f8cc627af33bdbf&showtopic=105806&st=20#entry1213252

 

Пока только список деталей:
https://www.forumhouse.ru/threads/272186/page-80#post-14217234
и описание работы: https://www.forumhouse.ru/entries/2861/

Чтоб при максимальном заполнении ШИМ противоположные транзисторы не открывались, им даётся время на процессы закрытия/открытия.
Описание на англ. с картинкой горелых ключей:
https://hackaday.io/project/3176-gator-quad/log/11741-pwm-control-and-dead-time-insertion

 

@user343, По перечену деталй, да видно что синус с аналогвы вычислителем

Кстати - https://www.forumhouse.ru/attachments/1721173/ заметьте какой кривой синус в сети