Un carico induttivo comandato da ponte H crea extratensioni?

Salve, e' il mio primo ponte H e ho parecchi dubbi in proposito.

Girando per internet ho trovato due metodi di comandare un ponte H per generare la 230V sinusoidale:

1) tenere sempre acceso il mosfet alto (1) durante l'intera semionda e lavorare in pwm con il mosfet basso (4). Le extratensioni durante il periodo off attraverso il diodo (2) si cortocircuitano attraverso il mosfet sempre acceso (1).

2) lavorare in pwm con entrambi i mosfet, sia l'alto (1) sia il basso (4). Durante il periodo off le extratensioni tramite i diodi (2) e (3) vengono scaricate sull'alimentazione generando un piccolo recupero di energia.

Ma vale anche se io filtro il pwm? E con il filtro che percorso farebbero? Non ho la piu' pallida idea della quantita' di energia delle extratensioni.

Vi sarei grato se, vista la vostra esperienza, mi deste un parere perche attualmente brancolo nel buio piu' totale!

Un grazie.

mandi

[FIDOCAD] MC 50 45 0 0 445 MC 140 45 0 1 445 MC 50 100 0 0 445 LI 70 40 120 40 LI 70 105 120 105 LI 70 50 70 95 LI 120 50 120 95 MC 70 55 3 0 200 MC 120 55 3 0 200 MC 70 75 0 0 130 MC 95 65 0 0 170 MC 105 75 2 0 130 MC 95 80 0 0 130 LI 85 75 85 65 LI 85 65 95 65 LI 105 65 120 65 LI 105 75 120 75 LI 80 75 95 75 SA 85 75 SA 70 75 SA 120 75 MC 95 40 3 0 010 MC 95 105 0 0 040 MC 70 105 3 0 200 MC 140 100 0 1 445 MC 120 105 3 0 200 TY 75 45 5 3 0 0 0 * 1 TY 110 45 5 3 0 0 0 * 2 TY 75 95 5 3 0 0 0 * 3 TY 110 95 5 3 0 0 0 * 4 TY 55 70 5 3 0 0 0 * 100uH TY 95 55 5 3 0 0 0 * 3uF TY 90 25 5 3 0 0 0 * 450V SA 95 40 SA 95 105 SA 120 65 EV 90 70 110 85 LI 100 85 120 125 TY 105 125 5 3 0 0 0 * Il carico e' un trasformatore LI 75 70 40 60 LI 40 60 95 60 TY 15 55 5 3 0 0 0 * filtro LC
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zio bapu
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E' piu' semplice se pensi che le induttanze tendono a mantenere la corrente (intensita' e segno). Le extratensioni non e' che ci sono per forza, nascono quando tentiamo di variare la corrente bruscamente (la tensione e' proporzionale alla velocita' con cui varia la corrente v=L*di/dt). Ad es. se apri un interruttore in serie all'induttanza, la tensione sale fino a produrre l'arco elettrico che permette il mantenimento della corrente (per un attimo, poi l'energia (1/2)*L*I^2 viene dissipata sull'arco).

Quando (1) e (4) sono chiusi, la corrente cresce quasi linearmente al passare del tempo con una legge circa I=V*t/L. Quando (4) si apre, la corrente si chiude su (1) e (2). L'induttanza trova quasi un cortocircuito, per cui la corrente tende a rimanere quasi costante. Al prossimo ciclo (4) si richiudera' e la corrente tornera' a crescere a partire dal valore raggiunto prima (o poco meno).

Come sopra quando (1) e (4) sono chiusi. Quando si aprono, la corrente trova come unico percorso i diodi (3) e (2). In questo caso la tensione sale al valore di alimentazione, per cui la corrente cala con la stessa rapidita' con cui e' salita (stessa tensione, verso opposto). Una parte dell'energia accumulata nell'induttanza ritorna nell'alimentatore.

I due casi possono portare allo stesso risultato finale, ma richiedendo sequenze di comando e valori di duty-cycle diversi per sintetizzare la sinusoide a 50 Hz. Se fai qualche prova col simulatore puoi rendertene conto meglio che con tanti discorsi. Col metodo 1) secondo me puoi avere perdite piu' basse.

A comandare e' sempre la prima induttanza serie del filtro. A meno che il filtro non introduca risonanze intorno alla frequenza di switching, cambia poco.

Col ponte ad H e diodi non ci sono extratensioni. Se la tensione sui nodi in comune dei mos tentasse di andare sotto zero o sopra i 450 V, i diodi la farebbero ricircolare sull'alimentatore, dove deve esserci una bella capacita' tra + e -.

Ciao,

-- RoV - IW3IPD

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RoV

Il giorno sabato 27 dicembre 2014 18:31:51 UTC+1, RoV ha scritto:

Ciao Roberto, se sempre qui a salvarmi :-)

te

ono

s. se

r

Questo comportamento lo conoscevo (a parte le formule) e' lo stesso della c orrente nella bobina di un rele' con diodo di ricircolo, ma con il condensa tore nel filtro non riesco a comprendere bene il percorso delle correnti.

a

te.

).

o

ova

a

nto

Con il simulatore il filtro mi va in autooscillazione con risultati assurdi rendendola praticamente inutile, posso inviarti la simulazione cosi' butti un occhio dove agire per risolvere il problema? Tanto non e' detto che autooscilli anche nella realta' vero?

E' il solito circuito dell'inverter con il modulatore delta, secondo te qua le dei due metodi e' preferibile (1) o (2) per la generazione della sinusoi de? (senza tener conto delle perdite)

a

Perche io mi chiedevo la "extra"corrente (quella che si genera a mosfet spe nti) del primario del trasformatore si scarica sul condensatore di filtro? E quella dell'induttore di filtro va a caricare il condensatore?

ni.

in

Hai ragione, le ho chiamate extratensioni impropriamente, mi riferisco alla corrente che si genera a mosfet spenti che genererebbe extratensioni se no n ci fossero i diodi ( un po' contorto lo so) :-)

Nel frattempo ho comperato i componenti e ho messo giu' lo stampato dell'in verter e quello di potenza, ho recuperato i vari connettori differenziati p er fare le connessioni e devo verificare se fare modifiche in base al metod o di comando (1) o (2).

Secondo me bisogna filtrare, bastano 100uH, ho avvolto un avvolgimento su u n mucleo di trasformatore ATX di potenza, potresti farmi il calcolo del vol ume della ferrite per vedere se sono dentro?

Se puo' servire, senza traferro ho 600uH, senza nucleo ho 11uH, con 1mm di traferro per gamba ottengo 100uH, ma posso aumentarlo riducendo a 50uH (ne mettero' 2 in serie), la frequenza e' purtroppo variabile ma l'impulso piu' largo dura 27us su un periodo totale di 32us. La corrente sarebbe di 10A rms, 14 di picco, pero' all'accensione nelle pri me sinusoidi la corrente sale fino a 19A se non ricordo male.

Se vuoi puoi rispondermi anche in privato.

Grazie per l'impegno che ti prendi per un mio lavoro!

mandi

Reply to
zio bapu

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