Всем доброго, вот и настал момент истины. На днях (я был еще на вахте) супруга получила купленный в интернете усилитель D-класса.
Послушал я его и сегодня сотворил задуманное и описанное в этой статье .
Поскольку сам усилитель лучше всего показал себя при питании 28В (ни нашим, ни вашим), именно этим напряжением и был запитан в опытах. В случае аварийного питателя асинхронных моторов, можно и 28 вольтовую батарею прикрутить. В автомобиле им питать нечего. Задумка для стационарного использования.
И так:
Запитан усилитель от регулируемого БП , нагружен на две идентичные первичные обмотки силового трансформатора, активное сопротивление каждой из обмоток равно 2Ом. Ко вторичной обмотке подключил лампу накаливания 230В-60Вт. Синусоидальное напряжение на вход усилителя подал с компьютера.
Включил схему и измерил напряжение на вторичной обмотке трансформатора. Под нагрузкой последнее составило 170В действующего.
Чтобы узнать какая мощность рассеивается на лампе при таком напряжении полез в интернет и толком ни чего не нашел. Амперметра переменного тока у меня нету, а клещи при таких токах дадут просто огромную погрешность. В связи с чем, «собрал» схему в симуляторе и выяснил, что лампа 230/60 при питании 170В рассеивает 33Вт.
Лучший инвертор с Aliexpress 2000 ватт, чистый синус ! | обзор и тест
К дополнительной обмотке трансформатора подключил осциллограф и убедился в том, что у меня синус, а не какая-то бяка.
Так — мощность на выходе узнал. Теперь нужно узнать мощность потребляемую устройством из источника. Тут проще — все требуемые параметры отображены на самом блоке питания.
Умножаем напряжение на ток и получаем 59Вт.
Осталось выяснить КПД инвертора.
59/100=0,59.
33Вт/0,59=57,6%
Результат конечно не такой как я ожидал и тем не менее, на выходе чистейший синус и КПД всяко выше, чем у типичных аналоговых преобразователей с чистой синусоидой. У последних из-за работы в линейном режиме КПД ближе к усилителям АБ-класса, то есть ниже 50%
В предыдущей части статьи, читатели предлагали инвертор с двойным преобразованием, из низкого постоянного получить высокое постоянное и промодулировать его мостом раскачиваемым ШИ модуляцией, превратив в синусоиду.
Пришла еще одна идея. Раскачивать не мост ШИМой, а все тот же УМЗЧ D-класса синусом, только усилитель сделать высоковольтным. Питать усилитель двухполярным напряжением +/-150В и нагрузку вешать напрямую, на выход усилителя. Хотя. По сути это то же самое, что и предложено, ибо выход усилителя может быть как полумостовым, так и полным мостом.
Давай по новой Вася, всё неправильно, «широкую на широкую».
Спустя какое-то время:
После публикации в комментариях к этой статье нарисовался один диванный экспЭрд, ранее фигурирующий в предыдущей статье. Товарищ не забыл напомнить мне, что у меня слишком оптимистичные надежды на данный проект. Ну и ладно бы сказал он, что-то умное, поставил бы под сомнение предполагаемый КПД в следствии тепловых потерь в усилителе, что было бы логично.
Лучший инвертор с чистым синусом своими руками
Нет — у этого товарища (без внятного никнейма и аватара) камнем преткновения стал трансформатор. Дядька даже предложил мне почитать вумные кныжки! По его понятиям, уточню — именно по его понятиям, слабое место системы, трансформатор. И именно он не позволит получить ожидаемый КПД из-за низкого КПД самого трансформатора!
Я в прошлой статье додумался ляпнуть, что КПД трансформаторов близок к 0,99, И вот уже под этой статьёй я был обозван «чудаком» и был мне задан вопрос — «И где высокий КПД?»
Прочтя этот и другие комментарии я решил все измерить по новой.
Вот, что получилось:
Напряжение БП — 27,3В.
Ток потребления — 1,8А.
Напряжение на выходе с нагрузкой — 170В.
Напряжение на шунте из резистора 3,3Ом — 0,8В
Ток в нагрузке определенный по падению на шунте (закон ома) 0,24А
Считаем КПД.
Мощность на входе — 27,3В*1,8А=49Вт.
Мощность на выходе — 170В*0,24А=40,8Вт.
КПД — 49/100=0,49. 40,8/0,49=83%
Ответ хейтерам — прежде чем умничать, изучите тему.
П.С. Будет новая статья, с фотками и подробностями.
Источник: dzen.ru
Самодельный инвертор 12-220 вольт с чистым синусом
Напрягает ситуация когда отключают свет, я живу в частном доме и воду добываю с помощью погружного вибрационного насоса, не то чтобы часто отключают, но пару раз без воды оставался, неприятно. Так вот, что бы исключить повторения такой ситуации в будущем, решил собирать инвертор, решался честно долго, не мог подобрать оптимальный вариант получения синуса, мучить насос модифицированной синусоидой не стал, и вот как то наткнулся на специальный модуль под названием EGS002. Модуль представляет из себя плату, на которой расположена микросхема eg8010, этот контроллер заточен для получения синуса, и пары драйверов.
Полный размер
Для получения синуса одной платки конечно мало, самое главное нам потребуется преобразователь напряжения с 12 до 350 вольт ватт на 300, четыре полевых транзистора для коммутации постоянного напряжения (350в) и выходной фильтр, для превращения прямоугольных импульсов разной длительность в синусоиду.
На схеме все что выделено слева, это сам модуль, а то что с права это то что нам нужно прикрутить.
Полный размер
Первая версия печатной платы была испытана Николаем Шумиловым на радиоскоте.
Источник: www.drive2.ru
Чистый синус своими руками с Алиэкспресс
Добавлено: Пт мар 01, 2019 17:06:40
nHz
Огромное спасибо, все по делу!
На сколько я понял, у Вас такая схема?
Но смущает то, что если нагрузка не снята, то получится цикличное и очень быстрое включение/выключение генерации. Или все нормально отрабатывает? Чем мне нравится вариант на К561, так это тем, что есть задержка на повторное включение 3-4 сек.
У меня работает только защита по току спустя 3 сек перегрузки. Защита, которая подрезает полуволны синусоиды, вообще не работает. Как я не крутил подстроечник, толку от штатной защиты нет. Может как раз из-за зашумленного сигнала. Полностью согласен, что китайцы ступили, воткнув шунт между электролитами. У меня так амперметр бедняга дергается на больших токах.
Показывает от 52 до 58 А. Но мне точность не нужна — лишь бы прикинуть хотя бы примерно сколько потребляется от аккумулятора и этого достаточно.
По поводу автомата может и его поставить. В моем случае на 60 А нужен? Если у меня максимальный пиковый ток будет не более 60 А. Но напряжение у меня до 39,5 В при полностью заряженном аккумуляторе. Автомату не будет плохо от дуги? Или ну нафиг, оставить обычный плавкий на 60 А?
Добавлено: Пт мар 01, 2019 17:26:01
Автомат ставьте максимум на 50А, а то и на 40А. При 60А он может и полчаса держать. Для автомата с характеристикой С(самые распространённые и дешёвые) при токе в 1.45 от номинала сработка в течение часа. У меня раньше стоял на 25А, он на 35А вырубался через минут 10-20. АВ у меня стоит 2-х полюсный, чтобы разрывать в 2-х точках цепь.
Во время испытаний раз 10 срабатывал. Токи были под сотню ампер, думаю. Контакт не ухудшился, нагрев при 40А вполне терпимый. Но если даже он залипнет, то не сразу по 2-м полюсам. Можно иногда проверять при частых сработках. Ну и иногда надо будет винты в зажимах подтягивать.
Токи серьёзные, терморазгон и всё такое. Но это относится к любым винтовым соединениям. При их цене, думаю, ставить однозначно надо. Если боитесь, то плавкую вставку тоже оставляйте. Лично мне денег жалко.
Вставка на 100А с держателем дороже автомата.
По схеме, мысль Вы уловили. Только диоды оптронов через резистор 75 Ом у меня подключены и конденсатором 0.1мкФ зашунтированы. В принципе можно совместить оптроны с Вашей схемой, добавив задержку.
А подрезание синусоид можете добавить усилив сигнал с шунта Ампервольтметра. У меня так и сделано, сигнал усиливается половинкой LM358, включенной инвертирующим усилителем с коэффициентом 100-200. К выходу подключен потстроечник делителем, с которого сигнал на вторую половинку LM358, включенную повторителем. А с ее выхода уже на IFB(1) EGS002.
С сопротивлением в истоках у меня совсем ничего не вышло, сильно уж сигнал махровый. Я его не ставлю в низковольтном исполнении моста. Думал быстродействия ОУ не хватит, но вроде пока ничего не сгорает.
И еще деад тайм у меня выставлен на максимум перемычками на EGS002. Может это и неважно, но у меня затворы транзисторов тяжеловаты. Пусть несколько падает КПД, но зато никаких сквозняков.
_________________
Добавлено: Пт мар 01, 2019 18:56:25
По автомату все понятно. Пожалуй, прикуплю на 40 А — лишним не будет. Заодно плюсовой провод усилю. А то слабенький он, греется на максимальных токах. Кстати, предохранитель с корпусом и плюс с запаской обошелся в районе 250 руб — не так уж и дорого. Сам предохранитель вроде рублей 40 стоит.
Для аварийной ситуации норм.
По поводу добавления резюков последовательно с диодами оптронов слегка запарил — да, это лишним точно не будет. Собственно, если у Вас защита адекватно отрабатывает, то оставлю Ваш вариант. Чем проще схема, тем лучше для меня и меньше геморроя.
Если у Вас есть схема защиты на ОУ и не затруднит, то выложите, пожалуйста. Желательно сразу с номиналами. Интересует использование 2-ой часто ОУ как повторителя, хотя может это избыточно.
По деадтайму выставлена 1 мс. Ибо еще давно был опыт, когда из-за этого выбило все ключи, ибо деад тайм стоял 300 нс. Ставить 1,5 мс считаю перебор — и КПД упадет, и переход через ноль будет растянутый. А вот ниже 1 мс уже не безопасно.
Добавлено: Пт мар 01, 2019 19:43:18
Накидал по памяти
Насчёт защиты через опторазвязку. Так как образуется отрицательная обратная связь, то очень желательно всё же добавить гистерезис, прежде чем подавать этот сигнал на вход SD 2113 . Сейчас вспомнил, что у меня сработки АВ происходили до того, как я добавил этот гистерезис. Но не каждый раз, примерно 1 из 10 тестовых перегрузок. Иногда и простая защита отрабатывала.
Вообще, вроде как по входу SD уже должен быть гистерезис, но китайские 2113 и оригинальные — две большие разницы. Вобщем то я хотел добавить еще и задержку к гистерезису, как Вы и предлагали. У меня гистерезис реализован на компараторе 393. Но можно и сделать через логические элементы с гистерезисом. Или всё же с гистерезисом и задержкой.
Но это всё аварийная параноидальная перестраховка. После того как была отстроена защита на ОУ(схема выше), полуволны ограничиваются EG8010 и оптроны не зажигаются у меня. Так что буду тестировать новый подход к защите через оптроны с гистерезисом и задержкой уже в новой схеме, скорее всего.
_________________
Добавлено: Пт мар 01, 2019 19:59:03
Спасибо огромное! Схему соберу, все просто.
А что за схема гистерезиса?
И может все же ограничиться одной защитой по току либо на низковольтной, либо на высоковольтной стороне? Где лучше отработка: подавать сигнал на Ifb платы EG8010 или на SD IR2113?
Также я все думаю, каким пиковым током ограничиться. По сути, инвертор вместе с трансом кратковременно может запросто и 2,5 кВт, и 3 кВт отдать. Понятно, что с просадкой по напряжению, но все же. Какую максимальную мощность при 36 В выдержат полевики на китайской плате? Ясно, что по даташиту заявлен высоченный ток, но на практике обычно все не так радужно.
Пока я склоняюсь сделать мгновенную защиту при мощности 2,4 кВт и плавную (3 сек) при 1,8 кВт (либо даже 1,5 кВт).
Добавлено: Пт мар 01, 2019 20:17:49
Схема на оптронах задумывалась мной по сути как защита от противохода.(если выход инвертора включить в розетку). Но тесты я не проводил. Чую не отработает. При такой ситуации после сработки неплохо было бы еще на несколько секунд глушить инвертор. Но я так и не довёл эту идею до воплощения, пока.
Так что оставил как доп защиту в том виде, что есть. Тем более, что при тесте без других защит она отрабатывала 9 из 10.
Схему на ОУ можно дополнить задержкой очень легко, подключив после делителя RC цепочку. Можно сделать 2 схемы, настроенные на разные токи и задержки, реализовав Вашу задумку с дифференциацией ограничения мощности. Выходы можно развязать через диоды.
Кратковременно транзисторы могут выдерживать гигантские токи, а быстродействие АВ при десятикратных перегрузках — единицы миллисекунд. Так что я думаю, что наравне в электронной защитой электромеханическая спасает транзисторы. Правда тут ещё играет роль сопротивление цепи, большую долю которого составляет внутреннее сопротивление батареи. Так что с LTO опыт применения АВ может отличаться от свинца.
Источник: www.radiokot.ru