Modification convertisseur batterie vers 230VAC

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Bonjour à tous,

En prérequis, je pense que tout le monde ici connais les "convertisseurs"
12VDC vers 230VAC vendu en centre auto ou sur les sites genre conrad et cie.
Ce genre de petit onduleur est aussi souvent utilisé pour l'electrification
de sites isolés, couplé à une solution photovlotaïque ou éolien.

Dans un premier temps je ne vais pas vous raconter tous les tenants et les
aboutissants de mon projet, ça serait trop long et sans doute inutile, mais
si des contributeurs veulent des précisions j'en donnerais volontier.
Pour resumer : je dipose d'une source d'energie en continu basse tension
(24V) de puissance variable, je souhaite grace à cette souce d'energie
alimenter une resistance electrique prévue pour fonctionner sous 230V mais
de puissance bien superieur à ce qui est disponible. J'ai donc besoin, non
seulement d'elever la tension pour l'adapter à l'impedance de la charge,
mais aussi de la faire varier pour moduler la puissance à dissiper.

Vous l'aurez compris, pour ce faire je compte partir d'un de ces fameux
convertisseur. Sauf qu'il ne sont pas du tout prévu pour moduler une
puissance, il y a donc certaines adaptations à faire. J'y ai déjà reflechi,
mais j'aurais besoin de quelques eclaircissement de la part de gens
experimentés dans le domaine des alims à decoupage et/ou de la conversion
d'energie.
Je dispose de ce modèle de convertisseur (24V-1200VA dit "pseudo sinus")
http://www.conrad.fr/convertisseurs_de_tension_p_50682_50755_844856_124296_FAS
A l'interieur on trouve ceci
http://cjoint.com/?1lelzzWaAkQ
J'ai fait quelques relevés de schéma. Voici le primaire (elevateur), n'est
réprésenté qu'un seul des 4 transfo (celui qui à un enroulement auxilaire
necessaire pour créer un 12V servant à alimenter le circuit de commande du
secondaire)
Je n'ai pas relevé le circuit de commande mais je pense qu'il est basé sur
un KA3525, la ref du circuit à été effacée mais le brochage correspond.
http://cjoint.com/?1lelAXwApWx
Et le hacheur (lui aussi piloté par un KA3525 dont la réf n'a pas été
effacée)
http://cjoint.com/?1lelIoKFAtx

J'en ai déjà discuter avec un ami. Pour lui la solution la plus simple,
c'est de ne surtout pas toucher au primaire et de faire un decoupage au
secondaire sur la "haute tension" en ne conservant qu'un quart du pont
d'origine (un quart bas, pour simplifier le pilotage des MOSFET)
Surtout que d'une part on ne sais pas si le primaire est réellement piloté
par un KA3525, du coup on ne sait pas quel est l'allure du signal ni à
quelle frequence il fonctionne (pour l'instant j'ai encore besoin de cet
onduleur, pas possible de faire des mesures)
D'où ma première question :
En général comment est piloté les transistors du primaire ? frequence,
allure du signal, durée de la bande morte entre chaque inversion de
polarité.
Est-ce que ça ressemble tout simplement à ce genre de graphique :
http://cjoint.com/data1/1lelO5TP44X.htm

De mon côté, j'aimerais pour ma part eliminer compltement tout intervention
au secondaire, et raccorder la charge directement en sortir du
redresseur/filtration en sortie des transfo elevateurs. La modulation de
puissance se faisant alors avec les mosfet du primaire.
Est-ce possible ? sans fatiguer outre mesure les transfo/mosfet ?
Si oui comment ?
Personnelement je vois deux methode...
Soit une simple modulation de la durée des impulsions, comme ceci (solution
1)
http://cjoint.com/?1lelSqP8Ek
Soit un hachage du primaire, avec biensure la aussi une modulation de
largeur d'impulsion (solution 2)
http://cjoint.com/?1lelUBiO8lO
Je préfèrerais une modulation au niveau du primaire parce déjà ça simplifie
le systeme (un seul pont à piloter, aucune circuit de commande côté
secondaire), ça reduit le pertes et augmente la fiabilité (moins de mosfet)
En plus, comme bien souvent je ne vais avoir que 100 à 200W de puissance à
dissiper (sur les 1200W de capacité de l'onduleur) ça me permet d'arrêter
les transfo qui ne sont pas necessaire à la conversion d'energie.
Qu'en pensez-vous ?

Merci de votre attention, et merci d'avance pour vos réponses.



Re: Modification convertisseur batterie vers 230VAC
Le Thu, 04 Nov 2010 11:54:44 +0100, Adrien Gaudel a écrit :

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et un radiateur pour cabine de camion ?
pas moyen de chercher par là


Re: Modification convertisseur batterie vers 230VAC

4cd2aa44$0$7866$ snipped-for-privacy@news.free.fr...
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Non pas du tout car la résistance m'est "imposé", le but c'est de
l'alimenter avec un exces de production photovoltaïque/éolien. mais plutôt
que de dissiper bêtement ça sous forme de chaleur pour les petit oiseaux,
j'aimerais mettre à profit cette energie pour chauffer de l'eau dans un on
ne peut plus classique cumulus d'ECS domestique.
Remplacer la résistance d'origine (230V/2200W) n'est pas impossible, a
condition de trouver un thermoplongeur en 24V d'une puissance de 1000 à
1200W. Sur le net tout ce que j'ai trouvé faisait grand maximum 100W, et
pour des raisons d'encombrement je ne pourrais pas en mettre plus de 2 ou 3



Re: Modification convertisseur batterie vers 230VAC

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Je sais que ça ne répond pas exactement à la demande, mais ne serait-il pas
plus simple d'alimenter la résistance à travers un relais statique ou non,
et de moduler les périodes ON et OFF, l'inertie thermique de la résistance
permettant de lisser grossièrement la puissance.



Re: Modification convertisseur batterie vers 230VAC

4cd2e170$0$7677$ snipped-for-privacy@reader.news.orange.fr...
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Non car la resistance m'étant imposé par l'application, je ne peux changer
ses caracteristiques : 2200W sous 230V
J'aurais à l'extreme, 1100W de puissance à dissiper sous 24V (exces de
production)
Hors, P=U²/R
Ce qui veut dire que si j'allimente ma résistance directement en 24V même
avec un facteur de 1 je ne dissiperais que 24W



Re: Modification convertisseur batterie vers 230VAC

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Je voulais dire mettre la source 24V pour alimenter une batterie 24V,
ressortir de la batterie sur un convertisseur de 2200 W, et moduler (ON/OFF)
l'alimentation de la résistance pour consommer ce que la source produit.



Re: Modification convertisseur batterie vers 230VAC
Hello,

Si j'ai bien compris ton onduleur fait 1200va et ta résistance 2500, en
modulant en pwm la sortie tu va être coincé par les courants crête au niveau
des transistors ( c'est le problème du déclassement des onduleurs sur
courants déformants ).

Tu peux peut être t'en sortir en utilisant plusieurs quadrants de l'onduleur
de sortie en // et pour absorber les impacts sur le booster augmenter la
capa de filtrage ( a calculer )


Apres en jouant sur le booster, la suppression du  mutateur ( ne pas oublier
le condo ) te fera gagner en rendement, mais tu te retrouvera aussi avec un
dépassement des courants crête : les transfos ne poseront pas trop de
problèmes et a la limite tu peux changer les transistors.

Concernant la modulation du booster, de grandes chances quelles soit a un
créneau par alternance, pas a 50 hz mais ce n'a aucune importance pour ta
résistance. Si tu veux moduler, effectivement avec la largeur d'impulsion
( ton 1 ) cela devrait fonctionner, par contre réappliquer un pwm dessus (
ton 2 ) a peu d'interet avec plus de pertes dans les transfos.

Quand a délester des transfos, c'est toujours le même problème, l'impedance
de sortie sera toujours équivalente de 2500w, donc attention aux courants
crête.

Franchement, j'aurai plutôt tendance a partir d'un truc tout neuf, ( en plus
pas besoin de faire de l'alternatif  ) que de modifier du matériel existant.
Surtout que si tu veux travailler dans une plage de 100 a 200w cela ne te
donne que des tensions de 50 a 70v soit bien loin des 240 de ton
convertisseur.




Re: Modification convertisseur batterie vers 230VAC
Merci de vous être penché sur mon probleme et pour ce début de réponse...
j'aurais besoin de quelques précisions.

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En fait j'avais dans l'idée de supprimer carrement l'onduleur de sortie et
d'alimenter la resistance directement en continu. En comptant sur les capa
de filtrage en sortie des transfo pour lisser et absorber les pics de
courant du a ma charge trop grosse par rapport aux spécifications d'origine
de l'onduleur. Quitte même à ajouter une self de lissage en sortie histoire
justement d'eviter les courants crête.
Parce que je ne vois pas l'interet de hacher le courant une première fois
avant les transfo, puis une deuxième fois après alors qu'une resistance se
contente très bien d'un courant continu. Mais bon je ne suis qu'un amateur
et l'electronique de puissance est loin d'être ma tasse de thé alors il y a
sans doute des tas de concepts qui m'échappent.

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Je n'ai aucune idée de la frequence de modulation pour le moment. Je penche
pour un classique 20Khz (vu la taille des transfo par rapport à la puissance
de la bête) mais le moment venu je ferrais de toutes façons des mesures pour
en être certain et integrer ça à mon circuit de commande.
En fait je cherchais déjà a savoir si c'était possible et judicieux de faire
cette modulation sur le primaire, et si oui laquelle des deux methodes était
la plus efficasse. Vu votre réponse, il semblerait donc que ce soit celle
basé sur la modulation de largeur d'impulsion... tant mieux c'est ce qu'il y
a de plus simple à faire.


Quoted text here. Click to load it

C'était une idée comme ça, pour reduire les pertes en cas de faible
production (en site isolé, lorsque les sources d'energies sont rare, on
essaye toujours d'avoir des appareils avec le meilleur rendement possible)
Si ça pose plus de probleme que ça n'en resoud, ce n'est pas grave et les 4
transfos resteront tout le temps activés dès lors qu'il y aura une energie à
devier vers la resistance.


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Partir sur du neuf je voudrais bien, mais... comment ? avec quoi ? les
composant pour realiser ce genre de convertisseur sont difficilement
trouvable, surtout les transfos.
Enfin bon, après il faut voir ce que l'on entend par "partir sur du neuf"...
moi en gros j'avais dans l'idée de ne conserver de ce convertisseur que les
mosfet du primaire, les transfos, les diodes de redressement et les capa de
filtrage, ainsi que le boitier, et de tout refaire "a neuf" en faisant mes
propres cartes avec mes propres circuits de commande.

Il faut savoir aussi même si je n'aurais généralement que 100 à 200W à
absorber, les pointes à 1000W risquent aussi d'arriver régulièrement, et là
plus que jamais il faudra absolument que je devie cette energie.
C'est comme de concevoir un pont au dessus d'une petite rivière de montagne,
même si en été elle est calme, il faut prévoir les crues de printemps. J'en
suis là.

Sinon j'ai peut être une autre piste, je vais contacter Cetal pour demander
la faisabilité et le prix de la même résistance (thermoplongeur) mais avec
une tension nominale de 24V et une puissance de 1100W. Mais étant un
particulier, j'ai peur qu'ils ne me répondent même pas, ou que la chose soit
hors de prix.

Enfin à ce stade je suis encore totalement ouvert à toutes les bonnes idées.



Re: Modification convertisseur batterie vers 230VAC
Quoted text here. Click to load it
de filtrage en sortie des transfo pour lisser et absorber les pics

Si tu laisse les capas adieu la variation de tension, j'exagere un peu mais
a la limite, elles vont se charger a la valeur crête de la tension ( qui ne
change pas ) et ton pwm n'aura aucun effet, sauf sur la forme du courant
débité par le transfo.


Quoted text here. Click to load it
composant pour réaliser ce genre de convertisseur sont difficilement
trouvable, surtout les transfos.

Une self suffit pour faire un élévateur de tension.

Sinon, tu peux utiliser tes transfos, sans risque, avec un branchement par 2
: Primaires en série, secondaires en //, tu ne peux avoir  alors 120v en
sortie au max, ce qui te fait un peu plus de 600w a passer, suffisant ou pas
?

Quoted text here. Click to load it
la faisabilité et le prix de la même résistance (thermoplongeur) mais avec
une tension nominale de 24V et une puissance de 1100W

N'oublie pas les  40A a faire passer, bonjour la taille du câble si tu ne
veux pas avoir 20% de pertes



Amusant ton problème mais je part jusqu'a mardi



Re: Modification convertisseur batterie vers 230VAC

4cd331cc$0$5388$ snipped-for-privacy@reader.news.orange.fr...
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Faire varier la valeur efficasse de la tension ou du courant peut importe,
tant que je parviens à imposer une dissipation de puissance


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Je me vois mal mettre au point un élévateur de tension capable de débiter 7A
sous 165V en partant d'une simple self. Surtout que je ne sais pas calculer
une self (et encore moins pour ce genre d'application)

Quoted text here. Click to load it
Non, il me faut au minimum 1100W, et je dois de toutes façons pouvoir faire
varier la puissance de 0 à 1100W. Imposer 600W (ou rien) de dissipation à
une resistance de 2200W ne m'avancera pas plus que de dissiper directement
2200W ou rien.

Quoted text here. Click to load it

C'est pas vraiment un soucis, les distances sont très courtes et le
convertisseur est dors et déjà cablé en 35mm²
Pour 40A du 16 ou du 25mm² devrait être acceptable.



Re: Modification convertisseur batterie vers 230VAC
Bonjour,
peut être une autre piste :
après le convertisseur 24V= / 220 ~  mettre un "modulateur"
Le pilotage du triac de ce "modulateur" se ferait via par un montage qui
testerait la tension 24v et le passage à 0 de la sortie 220v :
par exemple
si 24v, déclencher le triac 2 ms après le passage à 0 du 220
si 23,5 v , déclencher le triac 8 ms après le passage à 0 du 220

Michel



Re: Modification convertisseur batterie vers 230VAC

4cd3f0ed$0$7697$ snipped-for-privacy@reader.news.orange.fr...
Quoted text here. Click to load it

C'était au tout depart ma première idée, faire un "gros dimmer" asservi à la
tension batterie.
Mais je me suis dis que c'est un peu idiot de découper 3 fois le courant :
ça augmente les pertes et le risque de panne.
Il faut voir aussi que le convertisseur en question n'est qu'un "pseudo
sinus" c'est à dire qu'il delivre un courant alternatif  "carré". Du coup
plutôt que de rajouter un triac en aval des mosfet de l'onduleur, autant
jouer directement sur le pilotage desdit mosfet.
Et vu que de toutes façons on a pas besoin d'alternatif, autant carrement
virer l'onduler de sortie et faire la variation de puissance au niveau du
seul élément indispensable : l'elevateur de tension... si c'est possible.



Re: Modification convertisseur batterie vers 230VAC
On Nov 4, 11:54 am, "Adrien Gaudel"

Quoted text here. Click to load it

Puisqu'il s'agit d'une simple rE9%sistance, as-tu envisagE9%
de te passer totalement de convertisseur pour adapter
directement la rE9%sistance E0% la source de tension ?
L'idE9%e E9%tant qu'une rE9%sistance chauffante *devrait*
pouvoir etre dE9%coupE9%e en segments rE9%sistifs
regroupE9%s en sE9%rie/parallE8%le tels qu'ils soient
adaptE9%s E0% un couple courant/tension dE9%terminE9%.
Juste une idE9%e ...

Re: Modification convertisseur batterie vers 230VAC
Hé non malheureusement la résistance en question est un thermoplongeur.
Impossible d'en modifier les caracteristiques.
J'ai contacté un grand fabricant français de resistances pour demander la
faisabilité du même thermoplongeur mais avec une tension de service en 24V
et à ce jour (comme prévu) je n'ai pas de réponse.

snipped-for-privacy@m24g2000vbu.googlegroups.com...
On Nov 4, 11:54 am, "Adrien Gaudel"

Puisqu'il s'agit d'une simple résistance, as-tu envisagé
de te passer totalement de convertisseur pour adapter
directement la résistance à la source de tension ?
L'idée étant qu'une résistance chauffante *devrait*
pouvoir etre découpée en segments résistifs
regroupés en série/parallèle tels qu'ils soient
adaptés à un couple courant/tension déterminé.
Juste une idée ...



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