Thread Rating:
  • 0 Vote(s) - 0 Average
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Digitalni Inverter 12 vDC - 220 vAC sa punjacem
#1
Juce sam dosao do jedne elektronike za pretvarac napona tj. otkupio sam je sa oglasa po vrlo povoljnoj ceni.

Radi se o pretvaracu napona DENITRON koji je baziran na atmelovom procesoru AT89C2051 i tranzistorima BUZ111s koji se vise ne proizvode.

Analizirajuci elektroniku i testiranje pretvaraca mogu slobodno reci sve pohvale za autora sto se softwera tice jer je sa procesorom koji je vrlo skroman sa hardverom uspeo da postigne automatski rad pretvaraca.
Ceo pretvarac je realizovan samo sa jednim OP-amp, tajmerom i interapt rutinama jer je to nudio upotrebljeni procesor.

Na slikama se vide i oscilogrami de je trajanje jedne poluperiode oko 8ms i pauza 2ms a uzlazna ivica ukljucenja tranzistora je sa nagibom zbog onih kondenzatora na gejtu.

Jedino sto mi nije jasno zasto je autor kod izlaznog dela stavio kondenzatore 22nF paralenlno Gejt nogici tranzistora i tako povecao vreme rada FET u linearnom rezimu a usput i drajver je za mele struje koje moze da isporuci na tranzistore.

Svi se bore da im kod prekidacnih napajanja tranzistori sto manje provedu u linearnom rezimu zbog disipacije a ovde je to namerno uradjeno.

Razlog kupovine ove plocice je da uradim reviziju sa novijim i jeftinijim MCU poput PIC16F1827 koji je nakrcan periferijama i omogucuje izradu inteligentnijeg pretvaraca.


.pdf   opr001ZQ.pdf (Size: 375,64 KB / Downloads: 40)
Reply
#2
S obzirom da je drajver mosfeta izveden krajnje ...

***

Autor je verovatno imao problem prilikom uključenja mikrokontrolera sa kratkotrajnim
neželjenim otvaranjem mosfeta, dok se ne inicijalizuju svi portovi.

To je rešio umetanjem 22nF u kolo gejta koj iformira RC član sa 100R i sprečava pomenuti problem.

Ovako kako je uradjeno, mosfet se otvara suprotno od BC337 tranzistora.
Kada MCU otvori BC337 on tada prazni Cgs + 22nF i ZATVARA mosfet.
Stvarna struja NA SVA TRI gejta zajedno je 10 puta manja od limita koji daje 12V/1K .

Tako sporo otvaranje mosfeta radi samo zato što je frekvencija jako mala (50Hz).

***
Može to puno bolje ...


Pozz
Reply
#3
Milane,

Jedno od lepih rešenja za takvu aplikaciju je upotreba TC4427 izmedju mosfeta i mikrokontrolera.
To je driver u DIP8 za oba mosfeta sa peak strujom od 1,5A.

Na oba ulaza od TC4427 staviš Pull-DOWN otpornike (prema masi) od recimo 2k2 i miran si ...
Na izlazima od TC 4427 dovoljno je samo Rgate i po jedan adekvatno izabran mosfet u TO-220 kućištu.
I to ima da "zviždi" (naravno ako je sve ostalo OK)

Batali tu ploču, - samo ćeš se namučiti sa njom i opet na kraju morati uraditi kako treba ...

Pozz
Reply
#4
(10-22-2016, 12:02 PM)Milan94 Wrote: Juce sam dosao do jedne elektronike za pretvarac napona tj. otkupio sam je sa oglasa po vrlo povoljnoj ceni.

Radi se o pretvaracu napona DENITRON koji je baziran na atmelovom procesoru AT89C2051 i tranzistorima BUZ111s koji se vise ne proizvode.

Analizirajuci elektroniku i testiranje pretvaraca mogu slobodno reci sve pohvale za autora sto se softwera tice jer je sa procesorom koji je vrlo skroman sa hardverom uspeo da postigne automatski rad pretvaraca.
Ceo pretvarac je realizovan samo sa jednim OP-amp, tajmerom i interapt rutinama jer je to nudio upotrebljeni procesor.

Na slikama se vide i oscilogrami de je trajanje jedne poluperiode oko 8ms i pauza 2ms a uzlazna ivica ukljucenja tranzistora je sa nagibom zbog onih kondenzatora na gejtu.

Jedino sto mi nije jasno zasto je autor kod izlaznog dela stavio kondenzatore 22nF paralenlno Gejt nogici tranzistora i tako povecao vreme rada FET u linearnom rezimu a usput i drajver je za mele struje koje moze da isporuci na tranzistore.

Svi se bore da im kod prekidacnih napajanja tranzistori sto manje provedu u linearnom rezimu zbog disipacije a ovde je to namerno uradjeno.

Razlog kupovine ove plocice je da uradim reviziju sa novijim i jeftinijim MCU poput PIC16F1827 koji je nakrcan periferijama i omogucuje izradu inteligentnijeg pretvaraca.

Nije operacioni pojacavac nego je u pitanju optokapler koji sluzi za detekciju mreznog napona. Da li imaš šemu pretvarača?  
Dok jedan miš nije počeo da živi u kutiji ovog uređaja u komšijinom podrumu, on je ispravno radio. Tranzistori (interne diode ) su se najviše grejali kada se akumulator punio pa je dobro imati tri paralelna tranzistora.
Po mojoj proceni u ovakvim uređajima  najviše pažnje treba posvetiti odrzavanju kondicije akumulatora
Reply
#5
Nemojte izgubiti iz vida da ovo nije svicersko napajanje.
Ovde je trafo sa gvozdenim limovima i frekvencija prekidanja je 50Hz.
Mozda je autor namerno usporio tranziciju da bi smanjio prisustvo visih harmonika.
Novac je sredstvo a ne cilj.
Reply
#6
Zelja, 

Jasno je meni da je za te aplikacije najbolje resenje koristiti neki od mos-FET drajvera ali bih ja njih zaobisao u ovoj aplikaciji jer se radi o niskoj frekvenciji.
Te drajvere bih ostavio za pretvarace sa sinusnim naponom de je noseca frekvencija mnogo visa pa i zahtevnije upravljanje tranzistorima.

Ja sam razmisljao da uradim drajvere sa komplementarni par tranzistora BC639 , BC640 to je dovoljno da obezbedi pravilan rad i dovoljnu struju.

Ova plocica je pokazatelj kako je jednostavno uradjena i to radi ali ja imam ideju da uradim nesto kvalitetnije a da se idalje ostane u tom rangu sa cenom izrade cak mozda i povoljnije ustartu predlozeni kontroler je jeftiniji od AT89C2051 a pritom ima hardvera na pretek.
Unapredjenje pretvaraca ce najvise biti zasnovano na softveru kao sto je kontrola napona akumulatora ,mreze,odrzavanje akumulatora itd.

dlakovic,
Znam da se mrezni napon nadgleda preko optokaplera a kada sam napisao OP-AMP mislio sam na komparator koji se nalazi u MCU i on je zaduzen za nadljedanje napona u akumulatoru a po potrebi se menja referentni napon na njegovom ulazu. Sada se to sve moze raditi jednostavnim AD convertorom i da se precizno zna koji je napon.

Semu sam postavio u prvom postu PDF i opisan je rad celog pretvaraca koji je objavljen u casopisu i imao je tada veliki odjek jer je uradjen bio sa mikrokontrolerom.
Grejanje tranzistora tokom punjenja je zato sto nema otpornike za ogranicenje struje punjenja a akumulator bude prilicno ispraznjen.

Slazem se da je kod ovih uredjaja protrebno najvise obratiti paznje na odrzavanje akumulatora.
Tu bih trebalo nekako da se uradi odrzavanje slicno onom kakvo akumulator ima kada je na automobilu inpulsno punjenje i ukoliko dugo nije bilo dubokog praznjenja da se pretvarac ukljici i isprazni akumulator zbog desulfatizacije.
Reply
#7
Kako god Gošo,
ali driver je krajnje neozbiljan ...

TC4427 košta oko 1 euro i ne vidim ni jedan razlog štednje na drajvovanju mosfeta.
A tranzicija po potrebi kasnije ...

Pozz
Reply
#8
Milane,

Naravno da ćeš ti doneti odluku šta ćeš upotrebiti i kako ćeš raditi ...
Pozz
Reply
#9
Sa ovako neozbiljnim drajverom to i radi nekako zahvaljijuci niskoj frekvenciji i pauzama izmedju poluperoda od 2ms.
TC4427 nije nikaki problem da se upotrebi mozda bude i on uzecu sve u razmatranju i naravno gledacu i na velicinu plocice da je svedem na neku pristojnu dimenziju recimo 10 x 8 cm zbog kutije u koje se to treba smestiti.

Evo kao sam ja plnirao drajver sa tranzistorima mislim da je ovo bolje resenje nego kao sada stoji kod denitrona.


.pdf   Inverter driver.PDF (Size: 31,33 KB / Downloads: 46)
Reply
#10
Ovaj inverter je napravio Denić Dragan iz Niša svojevremeno je objavljen u časopisu InfoElktronika. Ako baš treba šema mogu da potražim u starim brojevima tog časopisa pa da je skeniram. Gospodina Denića poznavao sam još iz vremena dok je on radio PCB za manje količine i nije bio preterano skup sa zadovoljavajučim kvalitetom.
„Tastatura nije otkrivena. Pritisnite F1 za nastavak“
- Windows
Reply
#11
Posle duge pauze da malo osvezim temu i postavim pitanje .

Da li moze preko optokaplera da se meri mrezni napon u sustini meni nije potreban ceo opseg merenja vec samo detekcija kada napon padne ispod 160v da se ukljuci pretvarac.

Uradio sam semu tog dela kako sam ja to zamislio pa onda to da merim A/D conveterom kondenzator 1µF ima ulogu da osrednjava vrednos pikova koji se javljaju u prolazak kroz nulu.

Kako se napon u mrezi spusta ti pikovi se sire i samim tim se povecava napon na ulazu u A/D.

Kod Denitrona je detekcija pada napona radjena na principu merenje vremena koliko traje inpuls u prolasku kroz nulu ali ja bih koristio A/D da izbegnem taj pristup ukoliko je to moguce na ovaj nacin.




.pdf   Detekcija mreze.PDF (Size: 9,22 KB / Downloads: 36)
Reply
#12
Milane,

Ako ti treba samo jedna tačka (160V u tvom slučaju) onda optokalpler veži preko zener diode za taj napon (160V).
Ne treba ti AD konverter na stani MCU već samo dig.input.
Sve dok je napon veći od 160V optokapler će biti otvoren,a čim padne ispod tog praga - zatvoren.
Da bi stekao sliku o čemu ti pričam pogledaj : http://forum.yu3ma.net/showthread.php?ti...7#pid70957

Pozz
Reply
#13
Nije mi bas naj jasnije kako to da izvedem jer iako ispravim naizmenicni napon imacu pulsiranje 100Hz a svako dodavanje kondenzatora usporice prebacivanje sa mreze na pretvarac a ovde je bitna brzina detektovanja pada napona.
Reply
#14
Ja i jesam mislio da ispraviš napon pa onda na zener kao okidač na potrebnom pragu napona.
Nisam pretpostavljao da će ti biti sporo.
Reply
#15
Najbrze bih bilo kada bi imao detekciju na interrupt pinu ali za to morao bi da koristim neki elektrolitski kondenzator ili ispred ili iza optokaplera kako nebih imao lazne detekcije kod prolaska kroz nulu sad je pitanje koliko bi to bilo brzo dok se isprazni kondenzator.
Reply
#16
Milane moram u 4 ujutro krenuti na put, pa nemam više vremena večeras.
Razmisli o sledećoj varijanti: Šema koju sam ti predložio i to bez izmena.

Sve dok je napon veći od 160 V RMS ( oko 225V peak ) i staviš zenerku upravo za taj napon
imaš pulsiranje od 100Hz koje periodično skeniraš u nekoj petlji u MCU, i ne dozvoljavaš rad pretvarača.

Kada to pulsiranje izostane jer je PC817 zatvoren ( napon mreže pao ispod 160V ) ti uključuješ pretvarač.
Sve brzo i bez kondenzatora.

Odoh na spavanje ...
Pozz
Reply
#17
Kod ove seme  koju je predlozio Zelja gde imam pulsiranje tu vreme skeniranja mora biti 10ms jer samo tada mogu biti siguran da li ima mreznog napona ili ne. 

Kod moje seme u trenutku pada mreznog napona ili nestanka istog naglo ce se promeniti vrednost napona na kondenzatoru a to vreme je dosta krace od 10ms.

Sad sam u dilemi koje resenje da primenim jer trece resenje neznam koje postoji vrlo je zeznuto kontrolisati mrezni napon preko optokaplera a trafo mi se bas i ne stavlja jer mi nije bitna tacna vrednost napona.
Reply
#18
Problem sa ovim resenjem je otpornik preko kod se napaja optokapler jer nije ista struja kroz optokapler kada je pun napon i kad je na granici. Najbolji nacin je preko malog trafo i komparatora ili direktno na mcu.
Reply
#19
(11-12-2017, 09:35 PM)Jevrem Wrote: Problem sa ovim resenjem je otpornik preko kod se napaja optokapler jer nije ista struja kroz optokapler kada je pun napon i kad je na granici. Najbolji nacin je preko malog trafo i komparatora ili direktno na mcu.

Kod ovog resenja nema problema sa otpornicima preko kojih se napaja dioda u optokapleru sve dok ne prekoracimo struju koju moze led podneti.

I=U/R   U najgorem slucaju 350v / 240k =0.0014 mA  Maksimalna struja diode kod PC817 je 50mA sto znaci da mogu da idem sa manjom vrednoscu otpornika.

Veci je problem kako detektovati neki prag ili nestanak struje a da to bude brza reakcija.

Nebih da koristim trafo jer je to glomazno na ploci i poskupljuje izradu a nije mi potrebna neka precizna linearnost.
Reply
#20
ako se izuzme napon zenerice od 220V na red sa paljenjem optokaplera dobijamo da ce u slucaju kada treba da provede zenerica napon na tom otporu i optokapleru biti jako mali a struja kroz njega nikakva. Dok ce u slucaju 350V imati na sebi 130V
Reply


Forum Jump:


Users browsing this thread: 1 Guest(s)