UPS parte terza

Gli ups sono tutti fatti con tecnologia switching. Sono in genere basate su un oscillatore multifase (in genere un microprocessore e degli stadi di potenza) che pilotano una serie di avvolgimenti di un trasformatore (per forza di cose a 50Hz) e ricreano la 220V quasi perfettamente.

Un buon ups ha di diverso da uno scarso:

- dimensionamento dei componenti più generoso (meno calore e durata batterie maggiore)

- tempi di intervento migliori

- ricostruzione più accurata della sinusoide

- interfacce di controllo/monitoraggio più raffinate

La tecnologia, all'incirca, è sempre quella

Ciao CG

CG Audio Laboratories ha scritto:

non è proprio cosi! il dispositivo lavora a frequenza molto alta ,decine di KHz, e con tecnica PWM, in modo che all'uscita del trasf. switching, dopo un filtro PB, ti ritrovi la 50Hz. se non fosse cosi si annullerebbero tutti i vantaggi della tecnologia switching, ovvero tras. moooolto + piccolo e perdite moooolto + piccole.

be, direi proprio di no!

emi

Ah non ho precisato: l'alimentatore lineare (che scalda molto) è per la ricarica della batteria.

Non è un alimentatore switching classico. Il trasformatore è fatto per lavorare a 50Hz, e su questo non ci piove. I primari del trasformatore principale, invece, sono pilotati da transistor (in genere push pull o ponti) in modo piuttosto particolare: nel caso di un trasformatore con 3 avvolgimenti (credo che quelli che fanno sinusoidi più decenti ne abbiano almeno 5), si inizia a far scorrere corrente nel primo avvolgimento, dopo poco anche il secondo e dopo poco anche il terzo (sinusoide in crescita), dopodichè si inizia a riaprire dal terzo, poi il secondo e poi il primo. Si inverte (nel caso si pushpull si usano gli altri

La controreazione è fatta dall'uscita verso l'ingresso, e nessuno vieta di parzializzare tramite pwm il valore di corrente efficace sui vari primari, e avere anche un po' di controllo sulla forma d'onda.

La tecnologia switching, infatti, si basa su commutazioni, quali accadono dentro gli ups. Che poi nessuno vieti in alimentatori switching tradizionali di usare frequenze più alte per risparmiare sui trasformatori è un secondo vantaggio.

Io invece direi proprio di sì!! Si può anche pensare di creare la "sinusoide" con un semplice PWM ad un solo primario, ma è fuori discussione che il trasformatore deve essere in grado di "maneggiare" 50Hz. Anche gli ups più economici sono fatti con switching multifase (anche i Kraun da 35 euro, 300VA e batteria da 4Ah!!)

Ciao CG

CG Audio Laboratories ha scritto:

ci piove,ci piove....l'UPS che ho io da 2KVA è poco + grande, batterie comprese come un trasf. a 50Hz di 2KVA. questo come lo spieghi?

quindi ,visto che la V di ingresso e costante ,i primi avvolgimenti sono sovradimensionati, quindi con un alto numero di spire di filo di Cu. come potrebbero costare meno del costo del equivalente trasformatore?

questo non mi è chiaro,scusami.vorresti parzializzare in PWM i 50Hz all' ingresso dei vari primari?

anche qui ci ho capito poco....l'unica cosa che posso dirti che non ho mai visto un alimentatore switching a 50Hz, da i + vecchi dell'ordine di 7-8KHz e gli ultimi anche di 1-2MHz

guarda un po come sono fatti gli inverter per i motori asincroni, e vedi come fanno a creare onde che vanno da 1 a 400Hz. se uso onde a freq. di 100KHz e modulate in PWM, perchè il trasformatore deve lavorare a 50Hz???? forse ci vuole un trasf. in ferrite! riguardo il Kraun da 35? e 300VA, come lo spieghi che con 35? non ci comperi quasi neanche il trasf.?non è che quello che dici tu è il classico UPS ad onda quadra con un piccolo filtro di uscita?

emi

Lo spiego così : il tuo UPS non è da 2kVA continui ma è in grado di fornirli per brevi periodi

Eh? Questa proprio non l'ho capita.

No. Gli interruttori dello switching multifase possono essere controllati in PWM per parzializzare la corrente efficace e quindi avere controllo sulla forma d'onda in uscita e la tensione effettiva. Controllando la tensione, quindi, si è in grado di rispondere alle richieste di corrente

Nemmeno io ho mai visto alimentatori switching a frequenze inferiori ai

Dimmelo tu come fanno. Io ne vedo tutti i giorni....

Perchè la frequenza di uscita deve essere 50Hz. Lo switching lavorerà a frequenza più elevata, ma la tensione di uscita dovrà essere 220V 50Hz

No. E' un UPS classico multifase fatto in Cina! Lo danno per 300VA, e fatte delle prove direi che più di 200VA non è in grado di dare, a regime continuativo. Le dimensioni del trasformatore interno, infatti, avallano quello che dico.

Ciao CG

Il 07 Lug 2008, 21:09, "CG Audio Laboratories" ha scritto:

basate

transistor

un

altri

ciclo.

Sarò sincero ma quello che tu dici sul fatto che i trasformatori hanno più avvolgimenti di primario pilotati con più convertitori, mi risulta molto strano. Generalmente un ups monofase on-line con uscita sinusoidale ha un solo avvolgimento con generalmente una induttanza di dispersione molto alta. Viene pilotato con un ponte ad H composto da quattro interruttori che generano il pwm in uscita al trasfo. In uscita al trasfo vista l'induttanza di dispersione di primario elevata basta un condensatore in parallelo ad esso per ottenere un filtro passa basso e ricostruire così a sinusoide. Se all'ingresso del convertitore dc/ac hai a disposizione due tensioni continue di livello sufficientemente elevato una positiva e una negativa, Il ponte ad H può essere sostituito da due soli interruttori, il trasformatore eliminato ma al suo posto si ha un induttore. In questa configurazione tipicamente non hai isolamento tra ingresso e uscita. Concordo con fatto che se si usa il trasformatore d'uscita non può essere piccolo proprio perchè deve lavorare a 50Hz. Molti ups off-line di piccola taglia ed ad onda quadra ( spesso chiamata pseudo sinusoide) hanno un convertitore dc/dc con trasformatore in alta frequenza per ottenere una continua in alta tensione e a seguire uno stadio a due o a quattro interruttori per ottenere l'onda in uscita.

Nel caso di ups trifase hai nel convertitore un trasformatore trifase e un ponte formato da sei interruttori.

stefano

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Ti dirò di più.... sentii parlare di questa tecnica anche al corso di Strumentazione Biomedica all'università. Dovrei avere da qualche parte le dispense in PDF. Se ti interessano fammi un fischio.

Si può fare così ma il rendimento? Ci vuole una batteria robusta per fare anche piccole potenze

Ok, infatti quelli più grandi hanno 2 batterie da 12V da cui prelevano +12 e -12 , così da dimezzare il numero di interruttori (minor costo, minori elementi dissipativi) e al contempo avere il doppio dell'energia disponibile. Ma la tecnica di switching ho potuto notare che è genericamente più raffinata.

Quello era chiaro

Il Kraun da 35 euro dà in uscita una sinusoide leggermente distorta. Non mi sono mai messo ad analizzare lo spettro, ma mi sembra giusto un po' schiacciata, niente più. Ne ho un paio aperti, se volete faccio le foto ai particolari (circuiti di potenza e trasformatore multi-primario) e le metto da qualche parte! Li ho perchè le batterie sono sottodimensionate, ma vista la non-schifezza del circuito (a mio parere) pensavo di farci un paio di piccoli inverter ad uso car :)

Fatemi sapere

Ciao CG

CG Audio Laboratories ha scritto:

A me interesserebbero :-)

Il 08 Lug 2008, 21:28, "CG Audio Laboratories" ha scritto:

primo

il

più

un

Interessa tutto quindi se trovi queste dispense le leggero molto volentieri. Il fatto che sia stato detto a lezione non vuol dire che poi sia usato realmente.

ti posso garantire che non serve una batteria robusta, serve dimensionata per la potenza richiesta al carico e il rendimento è sempre alto.

negativa,

genericamente

Forse abbiamo un concetto molto diverso di ups grandi e ups piccoli o meglio ci stiamo riferendo a macchine diverse. Quando parlavo di tensioni positive e negative intendevo valori continui di oltre i 350V Se hai ad esempio a disposizione +/-370V con un interruttore sfruttando la tensione positiva ti crei la semionda positiva, in modo analogo con la negativa e il secondo interruttore ti crei la semionda negativa.

essere

mi

metto

volentieri li aspetto

stefano

-------------------------------- Inviato via

CG Audio Laboratories ha scritto:

scusami ma ho tolto alcune parti altrimenti diventava come la bibbia ed ho lasciato ,quelle che mi sembrano, + degne di discussione

allora lo hai visto! come hai fatto? ti posso dire chè un UPS da 2KVA continui, per tutto il tempo della durata della batteria.

ma come fa ad essere + bassa la V se è presa dal pacco batteria? sara sempre euguale (6-12-24-48.....)

be veramente la maggior parte degli switching in circolazione lavorano ancora sotto i 100KHz (prendi gli alim. dei TV....)

lo puoi vedere tranquillamente come uno stepup. cosa cambia se usi un tipo di modulazione appropriata.

in parole povere: raddizzano la V di rete, che alimenta un ponte di IGBT o Mosfet. il comando avviene ad onde quadre modulate in PWM da un uC che ha internamente una "sine table" con portante a freq. elevata (5-20KHz). per cui la V di rete viene commutata e regolata in PWM in modo che all'uscita di un filto PB di tipo LC si abbia variabile ,sia il valore di F che quello di V, e l'andamento è sinusoidale. l'induttanza del motore contribuisce ulteriormente a "pulire" la sinus.

ti faccio un piccolo esempio in cui ottieni una Fout di 50Hz e lavori a

ciao,emi

Allora è ad onda quadra, non sinusoidale come quelli di cui parlavo io

Hai detto: " quindi ,visto che la V di ingresso e costante ,i primi avvolgimenti sono sovradimensionati, quindi con un alto numero di spire di filo di Cu. come potrebbero costare meno del costo del equivalente trasformatore? "

Cosa c'entra il dimensionamento ? Visto che quello che conta è il rapporto spire, le spire del secondario saranno molte di più di quelle del primario. Cos'è che non torna?

Mai visti. Io ho come frequenza standard di lavoro roba da 250kHz a 2MHz

Diciamo flyback isolato. Comunque visto che l'obiettivo non è avere una continua in uscita ma una sinusoide a 50Hz, non lo vedo come un "convertitore" classico. Forse sono io strano.

Ecco. Vedi che è per un utilizzo specifico ? Qui invece si tratta di creare 220V 50Hz, su qualsiasi carico, a maggior ragione resistivo! Se usi un inverter come quello che descrivi, su una resistenza, darà un'onda quadra stondata non una sinusoide

Bene, e come riesci a mantenere 220V con carichi variabili?

Ciao CG

Ok, domani vedo di farle e mandartele!

Ciao CG

Sono schemi di principio degli UPS delle sale operatorie+ascensori+terapie intensive di Careggi e del CTO, qua a Firenze.

Bisogna che faccia qualche esperimento. Mi ha sempre convinto poco questo sistema

Sì io intendevo UPS a uso informatico, dove batterie & affini non possono essere troppo grandi

Ok! Ciao CG

CG Audio Laboratories ha scritto:

perchè? con uscita sinusoidale non esistono da 2KVA ? ma vorrai scherzare ne abbiamo uno da 50KVA!con un pacco batterie che sembra un furgone!

il fatto che tu lavori con dispositivi da 250K-2MHz, non significa che tutti ,o la maggior parte ,sono cosi! ti ho fatto solo un esempio, ma la maggior parte degli swirching non supera i 100KHz (perchè ferrite e cond. costano meno) tanto per aggiungere anche quelli dei PC raramente superano i 100KHz

leggi l'ultima parte ,dove ti ho spiegato come avere 50Hz di out, e lavorare a 10KHz o +.

sbagliato. dipende dal filtro LC di uscita; se dimensionato,come per gli UPS anche su un carico resistivo darà 50Hz sinusoidali.

come fanno tutti i convertitori, vari il PWM; nell'esempio che ti ho fatto sopra ,praticamente varia l'ampiezza della sinus. a

Cosa fai mi aggredisci ? Scusa eh.... l'anno scorso ne ho visti 2 accoppiati da 250kVA! Non volevo dire che non esistono, volevo semplicemente dire che mi sembra troppo piccolo per la potenza che dichiara

Non ho mai analizzato un alimentatore da PC quindi mi fido

A me assomiglia molto più ad un amplificatore classe D piuttosto che a uno step down

Lo so, ma un filtro che abbia una attenuazione decente alla frequenza di switching, a che frequenza è tagliato ? E soprattutto, quant'è grande e quanto costa?

E soprattutto, con la tecnica amplificatore in classe D, come riesci a fare un UPS di potenze veramente grandi (x es >100kVA) ? Trovi più facilmente chi ti avvolge un trasformatore da 100kVA a 50Hz o a

La tecnica che descrivi tu va bene per potenze piccole (e per piccole intendo qualche kVA al massimo), per limitare peso e ingombri. Per potenze molto elevate la vedo dura non tanto farli ma industrializzarli

Ciao CG