ЗЫ. Не упомянуты ещё основы разводки силовых плат. У меня с этим были проблемы. Вот вроде всё хорошо и работает, рисует красивые осциллограммы, а стоит подключить реальную нагрузку и напряжение как «бах».
Там внутри реальный трэш и угар творится.
Вы не один такой)) SPL ещё более менее, а вот HAL это просто ад. Ощущение, что его 3 пьяных индуса за вечер написали. Да и скорость разработки он не увеличивает, если что-то ломается, то можно пару дней искать косяк в библиотеках. У меня много знакомых, кто с регистров ушли на HAL, а через пол года вернулись
Если говорить откровенно, то я не знаю как данный раздел преподнести на доступном языке.
Я бы просто сказал, что, чтобы получить синус, ШИМ надо проинтегрировать. Что такое интегрирование здешняя аудитория точно знает. :)
Или можно сказать, что мы выделяем нижнюю гармонику, которая будет соответствовать модулирующему сигналу.
Кстати да, интегрирование — отличная интерпретация. В следующий раз в таком виде и буду описывать. Спасибо за хорошую мысль!)
Сквозная нейтраль почти всегда будет дороже моста в основном из-за необходимости двуполярного питания.
Про надежность опять же ИМХО опять же сильно надумано.
Ну и все эти заморочки с УЗО, заземлением и прочая не на пустом месте появились, а для больших мощностей намного актуальнее.
Про основную сложность с двухполярным питанием вы абсолютно правы. Если речь идет, например, о ИБП, то у нас и выход инвертора должен быть двухполярным, и выход PFC тоже двухполярным, а это сложнее и дороже.
Заморочки со сквозной нейтралью в ряде стран описаны на уровне стандартов, например, в Норвегии без сквозной нейтрали нельзя установить ИБП от слова совсем. В России таких требований пока нет. На больших мощностях обычно (из того, что сам видел) и ДО и ПОСЛЕ преобразователя ставят защиту, т.к. если пыхнет, то ущерб будет сильно дороже, чем стоимость даже хорошего автомата от того же ABB.
Вроде как заправские джедай-самураи- рубят входную синусоиду на куски, и тут же её склеивают в выходную?У нас на площадке такие усилки на небольшую мощность (сотни Ватт) стояли, электролиты только во вторичке, как я понял — некий дешевый PFC получался
в цифрах уже не скажу, давно дело было и в серию в итоге плата не пошла. Прибор заработал и на меандре)
без сарказма есличе)
На светлане генераторные лампы до сих пор клепают на пару кВт штука)
Хотя производство мелких ламп там тоже интересое
А разве если писать на ходу в CCRx не возникает глюков у ШИМа?
или этот вопрос в контроллерах больше не актуален?
на атмеловском контроллере простеньком чего-то делал, дак там рекомендовали перед сменой скважности деинициализировать ШИМ.
И мне кажется что дискретность ШИМа 0-1000 избыточна, и 250 достаточно, и частоту можно будет поднять.
Можно также порекомендовать для преобразователей покупать контроллеры у которых эта функция аппаратно заложена, обычно три фазы для питания двигателей.
Ну и не забываем про микросхемы — драйверы ключей, в них сейчас и защита и мертвое время аппаратно заложены.
ЗЫ: статью в закладки, плюс в карму
0-1000 это лишь значение скважности, чем больше эта цифра, тем точнее считается значение. Если сделать, например, 0-250, то точность упадет в 4 раза. Это не очень сильно помешает конечно, но если есть возможность сделать лучше — надо делать лучше.
Про использование motor control нормальных я написал во втором абзаце, просто они не сильно популярны, ибо специфичны. Хотелось показать именно на чем-то доступном любому человеку. В планах написать аналогичную статью, но для трехфазного ШИМа и на TMS320F28027, тоже дешевый камень, но уже специализированный как раз под силовуху.
Про драйвера верно подмечено, но иногда ее не хватает. Например, у меня есть железка, где сигнальные линии около 320 мм и сделать короче нельзя — одно из решений было как раз увеличить задержку с помощью DSP, чтобы компенсировать затяжные фронты.
Это значение скважности, которую устанавливает микроконтроллер, то есть 100 — это 10%, 500 — 50%, 900 — 90%.Простите за занудство, но скважность и коэффициент заполнения у вас сопоставлены неправильно.
Таким образом, 50% это скважность 2, а 500 — это 0.2%.
Скважность это отношение времени открытого состояния к периоду. Период счета 1000, время открытого состояния 500. Скважность 500/1000 = 0.5. Значение скважности всегда от 0 до 1. Получаем, что 0.5 — это 50%
Я вот не могу понять, вы, вроде, нормальный специалист, написали орошую статью, но вместо просвещения занимаетесь оправданием ошибок в терминологии под предлогом «многим так привычно». Не надо так.
Leerooooy, я тебе не чувак, парень. Есть некоторая разница между ошибкой в орфографии и осознанной подменой терминологии.
Хорошо, что вы все разжевали. Тому, кому понятно, нет нужды читать, пролистать мышкой вниз не составит труда.
Отдельный + за код работы с регистрами и разжевывание. Присоединяюсь к заянию библиотек типа HAL. Можно привыкнуть ими пользоваться, но это все равно, что зазубрить, сдать, забыть. Нужно каждый раз лезть в библиотеку и смотреть, а как-жее собственно использовать, как там индусы придумали…
Короче ставлю вам жирный + в карму)))
Я про такое явления кратко упомянул, что ключами надо управлять так, чтобы модулированный ШИМ сигнал всегда перед нагрузкой прошел через индуктивность. Бывает, что не парятся и ставят дроссель и на фазу и на ноль, но лишний дроссель — это закопанные деньги. И если его не поставить, то действительно форма будет сильно искажаться. Тоже с таким сталкивался еще в универе, когда диплом делал.
The OCR0x Registers are double buffered when using any of the Pulse Width Modulation (PWM) modes. For the normal and Clear Timer on Compare (CTC) modes of operation, the double buffering is disabled. The double buffering synchronizes the update of the OCR0x Compare Registers to either top or bottom of the counting sequence. The synchronization prevents the occurrence of odd-length, non-symmetrical PWM pulses, thereby making the output glitch-free.
Если преобразователь мостовой, то у него на выходе так же четко фаза и ноль обозначены, просто ноль выходной напрямую не связан с нулем на входе. В хорошем ИБП вход и выход должны быть синхронизированы по фазе, для нагрузке (котла) это создает условия как будто он просто в сеть включен и позволяет объединить ноль на входе и на выходе. Соединяют иногда прям внутри, а иногда снаружи.
Они пропускают небольшой ток (микроамперы, чтоб УЗО не сработало) между фазой и заземлением для контроля пламени. Соответственно если нет честной фазы (относительно заземления), то котел уходит в ошибку.
Собственно на многих импульниках с трансформатором на выходе один из выводов транса соединен с заземлением через резистор. Но тут трансформатор развязывает…
КЗ не будет, если вход и выход синхронизированы. Этот момент надо уточнять, но в последние годы даже китайцы делают синхронизацию.
Интересно, а вы знаете, что можно в вашем мосте вместо мосфетов поставить IGBT на 3300В/1200А а сами мосты соединить последовательно (N предыдущего моста с L следующего и т.д.), чтобы повысить напряжение и взять таких мостов штук 3000 и получится HVDC VSC — DC/AC конвертор, качающий гигаватты?
Принцип тот же, только контроллер немного сложнее :-)
Давайте оттолкнемся от изначальной задачи — нам нужно превратить, например, 380В 10А в переменное напряжение 230В. В общем это «классический» случай, его мы можете увидеть в любом хорошем on-line UPS или инверторе.
С чего это вдруг эта задача изначальная? Инверторы обычно питаются от 12В батареи, при чем тут 380В 10А? Откуда вообще берется DC 380В? Ну и далее по тексту — куча вопросов. Разжевывать что такое полный мост людям, имеющим ответы на эти вопросы — странно.
От 12В работает китайчина, хороший инвертор хотя бы от 24/48В работает. Статья вот только не про dc/dc, это аж в названии указано. 380В — это пример, там может быть любое постоянное напряжение. 380В — это стандартное напряжение в dc шину у инверторов и online UPS
Я к тому что в статье сильный перекос. В части микроконтроллеров и синуса разжевывается все до мелочей, а в части упса — «изначальная задача».
Будет статья по инвертору 24->380В, там постараюсь осветить вопрос с АКБ более подробно.
DC 380В — это изначально просто выпрямленное напряжение из сети. DC/AC инвертор в этом случае — это базовый силовой блок, позволяющий из этого напряжения получить синусоидальное напряжение или ток любой частоты и амплитуды, например для плавного регулирования частоты вращения асинхронного электродвигателя, или питания устройств, которые чувствительны к частоте или гармоникам в питающем напряжении.
При этом, если генерировать не простую синусоиду, а подмешивать 3-ю гармонику, то на выходе можно получать напряжения выше действующего входного.
Если хотите идеально очистить сигнал, то сделайте ФНЧ с частотой среза около 55-60 Гц
С таким фильтром и чистый меандр в синусоиду превратится.
Вот только этим контуром тогда можно обогревать квартиру
Семёнова читала, спасибо. С английским проблем нет. Референсы все подряд смотреть, или посоветуете что-нибудь конкретное, как специалист?
Для пополнения знаний как-то масштабно могу еще посоветовать журнал: «Практическая силовая электроника». Это научное издание, выходит 4 раза в год. Оооочень хороший журнал, но стоит понимать — источник академический, а значит базовые знания математики и физики просто обязательны.
Спасибо!
Зиновьев "Основы силовой электроники". Есть несколько редакций, профессор активно борется с интернетом за удаление учебника со всяких там ресурсов, но найти и скачать можно. Ну или купить в НГТУ :)
В книге из приятного есть блок-схема для выбора силовой схемы под разные задачи (мощность, фазы, выходные токи-напряжения). Ну и хорошая теория по расчёту цепей (интегралы есть, но их можно не пугаться).
Ок, до НГТУ только далеко. А как материал, современный?
Всё, что есть в промышленности сейчас — найдётся там, материал на момент 2005-2010 года современный.
Потому что почти всё новые схемы даже до этапа опытного образца не доходят, добрая половина только для статей и моделей доживает, не более того.
Вот если хочется что-то более современное, то тут только статьи IEEE искать или иностранные учебники. У китайцев/индийцев неплохая школа силовой электроники, если судить по статьям.
При этом всем я ИИП занимаюсь по работе последние 4.5 года, именно разработкой.
Курс очень серьезный, очень серьезный, с разбегу не запрыгнуть.
Вы заметили, что параллельно каждому транзистору стоит такой маленький и незаметный обратный flywheel диод? Так вот автор не показал путь протекания тока индуктивности, когда оба транзистора закрыты, а на самом деле ток никуда не девается, а начинает течь через эти диоды на соответственно плюс и минус DC шины.
Совершенно верно, я несколько абстрагировался от различных паразитных явлений: ёмкостей, технологического диода. Сейчас жду железо и тогда как соберу плату уже подробнее напишу чисто по схемотехнике и транзисторы уже будут рассматривать не как идеальный, а с учётом всех явлений.
«24 кГц наши уши всё-таки услышат»
Нет, не услышат.
</музыкант-зануда>
За статью большое спасибо, весьма познавательно.
Но вообще, услышать 24кГц можно. Слышим же эхолокатор летучих мышей(недавно убедился от залетевшей на балкон мышки), там частоты повыше. Весь вопрос в мощности излучения, которую мы сможем услышать из-за сильного завала АЧХ ушей. А у всех этот завал индивидуальный…
Есть догадки с чем это связано?
Дроссель гудит на субгармониках?
Гармоники имеют частоту больше чем коммутация. Мне аж захотелось уже озадачить считать этим вопросом и в железке отловить его))
У меня там небольшой open source, сейчас подъезжают оставшиеся комплектующие и видео по данной тематике продолжатся + по итогам работы будет статья на GT.
Долго разбирался чем Ti МК лучше то же stm32f334, вроде только у stm есть таймер с псевдо 4.6ггц таймером. Для силовухи выбрали 334ый, отлично работает и разрядность шима радует.
Я имел ввиду временное разрешение.
High-resolution timer: 217ps, self-compensated versus power supply and temperature drift.
Максимальная частота таймера 144Мгц. При этом 10 выходов. Сигнал формируется не сравнением с числом, а событиями. Очень интересная периферия.
Реальная задача, где без этого таймера не обошлось — ФАПЧ на 100-200кгц. На стандартных таймерах был слишком грубый шаг скважности.
Частоту выгодно задирать, но дорого. Нужен более сложный драйвер, нужны ключи с мелкой ёмкостью затвора, а SiC и GaN пока достаточно дорогие.
Хотя серия P7 у infineon стоит дёшево и 200 кГц для них не проблема
150пс у самого дешманского f28027. За стоимость F334 можно взять камень ещё серьезнее. И в чем смысл делать дороже и хуже? Для меня это загадка.
32 бита я упомянул именно в плане точности хода.
Все современные железки даже совсем большой мощности уже уходят за 100 кГц и выше. До 1000Вт стараюсь меньше 200 кГц не опускать частоту коммутации.
Разумеется для каких-то задач хватит и stm, но в сложных задачах уже не прокатит. Есть математика, которая просто непосильна stm, например, управление сервоприводами высокого разрешения для ЧПУ. Делал и на F722 и на tms320f335 — последнего впритык хватило, а stm явно не хватает второго ядра или сопроцессора.
В каких-то простых задачах меня подкупает цена f1 и f0 серии))
Поэтому переменный ток нужен, просто не всем. Особенно если вы живете в квартире.
Так что эта тема весьма актуальна, спасибо большое автору за статью!
Они входную переменку сразу выпрямляют и из полученной постоянки уже формируют синусы с нужными параметрами для двигателя (как описано в этой статье :)), так что их можно хоть постоянкой питать :)
Может. Как и от небольшой перегрузки :)
Ну еще всем асинхронникам с регулируемой частотой вращения тоже синусоидальная переменка нужна....
На мой взгляд, было бы правильно здесь использовать полумостовой драйвер (2 шт), что-то типа IR2104PBF, который стоит три копейки. Заодно это решает проблему с потенциальным КЗ при одновременном открытии плечей и с ёмкостью затворов MOSFETов.
За теорию и описание схем большое спасибо.
Дублируют — ссылка.
попробуйте без применения CubeMX создать проект например для STM32F746ZG
(FREERTOS,FATFS,FMC-16bit,LTDC-565,SDIO) а затем перенести его на STM32F476IG(заменив LTDC-565 на 888), а затем все это на STM32F769BI…
после решения подобных задач вы несколько разочаруетесь в «регистрах» и «полюбите»
HAL & CubeMX
Ну и самое главное, попробуйте написать что-то важнее, чем дисплей)) Код на регистрах работает шустрее и стабильнее. Если на дисплее тупняк на десяток мкс никто даже и не заметит, то в силовой электронике это приведет к выгоранию на пару тысяч $.
трудно оценить, что вы портировали, но на сайте st.com написано «STM32F745 doesn’t embed the LCD-TFT controller interface»…
по поводу «написания на регистрах», то задачу которую вы прекрасно описали в данной стотье, я решал года 3 назад — arm-stm.blogspot.com/2015/05/2-x-pwm-stm32f030f4.html
а насчет «тупняков» на дисплее — попробуйте например побороться с tearing-эффектом при пиксельных частотах 20-30 МГц при DMA 90-100 MГц и потом говорить, что в графике не важен «десяток мкс»
«Не важно» — это в смысле если ваш дисплей хоть молотком разбить, то это не приведет к остановке чего-то важного, как минимум потому, что HMI не наделяется каким-то критичным функционалом.
«решал года 3 назад» — у вас я, например, не вижу решения самой важной проблемы — проблемы сквозняка, задействование TIM3 путь простой, но не дает возможности получить аппаратную задержку, которую еще можно и пересчитывать на ходу. Вы вроде управляете двигателем, но не задействовали TIM1, который для этого и предназначен.
Да и назвать статьей 2 картинки и листинг у меня язык не поворачивается, материал все таки должен быть качественным.
А по поводу dead time или как у вас «сквозняка», так он там и не учитывается, ибо решать такую проблему без применения аппаратных драйверов управления полумостами (IR2xxx, IRS2xxx), устраняющих возможность не только эффекта dead time но и межфазных замыканий для 3-х фазных мостов бессмысленно
Я уже писал выше: у драйверов dt фиксированный. На адекватной частоте (100+кГц) его просто не хватит. Для этого и регулиют DT в системе управления. DT считается для определенной частоты, для определенных условий и часто в ходе работы контроллера его приходится менять.
Я так понимаю вы очередной теоретик, который на практике даже 1-2 кВт не перешагнули? Иначе бы не писали про драйвера… В них защита чисто от дураков. Или по вашему DT регулируемый в том же TL598 зря сделали?
Ясно. Думаю дискуссия вошла в тупик, поэтому вынужден оставить вас наедине с вашими фантазиями.
Очень подробно и наглядно, интересно было освежить всё это в памяти, даже захотелось собрать… Хотя я больше стороник готовых решений, но на пару идей статья натолкнула, спасибо автору!
Кстати, судя по последней диаграмме, у Вас довольно таки разная частота переключения левых и правых транзисторов — первые переключаются с ШИМом, а вторые только 50Гц. Это приведет к довольно-таки неравномерным потерям и перегреву. Вы можете легко добавить блок, который бы перекодировал состояния транзисторов, чередуя их между собой. Тогда частота ШИМ транзисторов уменьшилась бы в 2 раза и вы получили бы равномерный нагрев всех 4-х транзисторов.
Так в этом и прелесть. Правая сторона VT3+VT4 она "медленная", значит динамические потери там стремятся к нулю и можно смело поставить более медленные и дешёвые ключи или даже igbt. В неравномерном нагреве плохого ничего нет.
… но при этом вам будут нужны более быстрые и дорогие ключи в ШИМ-части и в итоге выигрыша в КПД и стоимости может не получиться. Я просто не видел, чтобы использовались разные типы ключей в мосте. Может это какое-то новое веяние?
P.S. надеюсь правильно понял вопрос)
Мне попадался в руки VES-300, просто и достаточно качественный ИБП именно для котла.
КПД падает, потому что частотник ваш и вообще многие, сделаны на igbt модулях, а они медленные. Частота растет — растут динамические потери. Я использую быстрые полевики, а они до 150 кГц работают без проблем. Так что никаких противоречий, только наука))
Как время летит, уже даже больше чем пол года прошло. Пожалуй даже сильнее чем пол года.
У альтеры есть MAX10, у других не знаю. Можно конечно взять CPLD жирную от Lattice и не париться.
Можно просто SRAM, без заморочек с регенерацией, быстродействия хватит за глаза для любого ШИМ :)
Ну и кроме того, очень многие ПЛИС уже имеют SRAM на борту с достаточным объемом. Те же Cyclone III/IV. Можно просто при инициализации заливать в них таблицу синуса. Я так делал цифровые фильтры с изменяемыми параметрами — просто заливал в ПЛИС нужную таблицу коэффициентов.
На ПЛИС такого уровня вообще очень много критических по времени функций можно возложить, ту же синхронизацию, например, а контроллеру оставить только высокоуровневые вещи :)
Cyclone IV как-то жирно для ШИМ контроллера))
Ну просто Вы писали "прицепить SDRAM", вот я и уточнил про SRAM :)
Если использовать ПЛИС только как генератор ШИМ, то да, жирновато, но я же говорю — можно отдать ей и многие другие функции, более "интеллектуальные" и при этом быть уверенным в их абсолютной временной стабильности, т.к. выполняться они будут в железе, а не в софте :)
Я участвовал в достаточно сложных проектах с управлением, но там обычно на ПЛИС отдавали вычисления, что нельзя назвать «полноценным» решением, а конкретно управление двигателем было на DSP. Правда каких-то внятных плюсов такого решения не услышал ни разу. Сейчас все хочу дойди до частотника на MAX10)
Нет, сам я подобное не разрабатывал, но не вижу никаких препятствий для этого. В нее можно запихнуть практически все задачи реального времени и все они будут работать "в железе".
MAX10 тоже вариант, но по-моему они по цене не сильно отличаются от Циклонов, а возможностей имеют поменьше :) Единственное их преимущество — встроенная память для конфигурации, но оно не существенно если в схеме имеется микроконтроллер, который и сам может заливать конфигурацию в ПЛИС при включении.
Ну и плюшки в виде встроенной памяти, встроенного LDO (питание только 3.3В нужно) и что приятно достаточно хороший АЦП. Есть кстати камни без АЦП и флешки, они сильно дешевле уже получаются, но 400 МГц остаются.
MAX10 имеют максимальную частоту 400 МГц, а Cyclone IV только 200 МГц
Тут даже 100 МГц за глаза хватит :) Ну и проектировать какие-то вещи на ПЛИС сложнее простого счетчика, работающие на 100 МГц и выше — это нужно иметь хороший опыт :) Кстати, и частота зависит от грейда, а самые быстрые грейды очень сильно повышают цену ПЛИС :)
Есть кстати камни без АЦП и флешки, они сильно дешевле уже получаются
Без АЦП — да, есть, их цену для сравнения я и брал. А без флешки — это какие?
400 МГц не особо сложно, если они не выползают за пределы кристалла. Работать с задержками и их оптимизацией на понятном уровне Mentor позволяет. По сути он почти автоматом располагает модули внутри камня, лишь комп был по злее, ну или терпение крепкое)
Работать с задержками и их оптимизацией на понятном уровне Mentor позволяет. По сути он почти автоматом располагает модули внутри камня, лишь комп был по злее, ну или терпение крепкое)
По идее да, но это как с авторазводчиками плат на сложных схемах — чтобы получить хороший результат нужно проделать очень много подготовительной работы с пониманием того что делаешь :) Указать все ограничения, приоритеты, правила, регионы и т.д. :)
Проектирование высокоскоростных схем на ПЛИС не так просто как кажется. Впрочем, в данной задаче оно и без надобности :)
Я несколько лет назад сделал активный фильтр на Спартане-3. Основной задачей было управление 3-х фазным 3-х уровневым NPC инвертором на IGBT. Генерация синуса была на основе CORDICов и векторного управления.
В данном случае, как и у вас, рекомендую пользоваться Симулинком для моделирования и отладки контроллера. Там есть тулбокс для моделирования силовой электроники, которым как раз инверторы моделировать можно.
Ну вообще-то нужен будет еще повышающий DC/DC преобразователь с контроллером MPPT. Иначе толку будет мало.
Сейчас компоненты подтягиваются и видео продолжатся. Проект полностью открытый, на github исходники первой ревизии лежат. Платы вчера получил: картинка.
Там как раз и синхронизация с сетью будет реализована и прочие прелести))
Помотрите вот например тут — сколько резисторов пришлось задействовать и вообще сама система RLC довольно сложная geektimes.ru/post/272274 и фильтрует не только выход, но и вход. Ведь вход может быть довольно «длинным» — до панелей десятки метров кабеля. И всё это будет «фонить»?
Второй момент — что, если скажем пара транзисторов в мосте (по диагонали) пробьется на короткое замыкание? Разве не пойдет на выход постоянка? Какая защита от такой ситуации?
С остальным — хочется только похвалить — хорошая и современная компонентная база. Идеи и принципы, изложенные в статье, мне нравятся. Всё правильно.
Если длина от АКБ до инвертора десятки метров, то надо плюнуть в того, кто так сделал. Шина 24В 100А и на 10 метров? Для этого от панелей кидают DC шину 120-240В, а затем контроллером понижаю ее в 24/48В или любое другое необходимое. Падение на проводах минимальное и не надо сечение провода 16-25 мм2.
RCD снабберы — это для китайцев и ребят с уровнем развития из 90-х. Элементарный TVS-диод сделает тоже самое, только дешевле, лучше и будет меньше греться. К тому же ключи взяты с запасом по напряжению, что позволяет обеспечить более мягкий режим коммутации ключиков.
Если что-то пробьется, то для этого есть защита от КЗ + обратная связь по напряжению. В любом преобразователе может что-то пробиться, но пока от этого никто не умирал.
Статью, что вы скинули после фразы «главное инновацией стали GaN ключи» — просто не стал дальше читать. Это было инновацией лет так 15 назад, сейчас актуальны сборки, например, LMG3410. Такие модули позволяют уже 1 кВт впихнуть в пачку сигарет))
может быть они не любят ВЧ шум в несколько десятков милливольт от самого преобразователя?
А если это не АКБ, а солнечная панель, с довольно большим внутренним сопротивлением на этих частотах? Блокировочных конденсаторов на входе будет достаточно? Это проверялось на прототипах?
Элементарный TVS-диод сделает тоже самое
Ок, спасибо, это я упустил из виду.
есть защита от КЗ
Я так понял, что это защита от КЗ в нагрузке. Разве нет? А вот как раз защиты от пробоя в мосте я не увидел
обратная связь по напряжению.
Это понятно. Она остановит генерацию. Но если диагональ пробита, то постоянка пойдет на выход.
может что-то пробиться, но пока от этого никто не умирал
Речь же о потребителях. Я думаю импульсные источники в зарядках или в компах не скажут спасибо от DC 380в на их входе. Старые трансформаторные ИП тоже не будут в восторге от постянки.
Такие модули позволяют уже 1 кВт впихнуть в пачку сигарет
Да, прогресс не стоит на месте.
Если мост пробьет, то тоже будет КЗ. Датчик измеряет ток на ключах. Плечо пробило — + и — соединился и все стало весело и защита сработает. Так же есть датчик ACS758 по входу, он медленней тех, что на ключах, но загореться железке тоже не даст.
Если диагональ пробита, то напруга на выходе будет больше 230В и ОС это увидит и погасит генерацию в DC/DC шине. 380В просто неоткуда будет браться. К тому же защита от КЗ есть и по 24В. Если на двигатель подать 380В постоянки, то для шины 24В будет КЗ, т.к. ток потребления вырастит сильно.
Да, никто не скажет спасибо 380В на выходе. Срочно пишем Илону Маску, чтобы сворачивал свои заводы и прекращал клепать инвертора. Это же спалит зарядки для айфончиков!)))
Шутку про Маска не понял. Компания, которую он контролирует, Solar City далеко не единственная на рынке и решения с АКБ не особо распространены, потому что генерация излишков, т.е. с отдачей наружу — легальна, и компенсируется (т.е. покупается) энергетической компанией. Какой тогда смысл в дорогой АКБ сроком службы порядка 3х лет? Я говорю сейчас про рынок северной америки.
Вы в своей голове там фантазию сгенерировали, другим рассказать забыли, а я тут должен угадывать…
Хотя в глобальном смысле защиты останутся точно такие же. И в любом устройстве вход может оказаться на выходе. Даже если устройство с гальванической развязкой. 3кВ импульс и развязки нет.
Собственно не понятно что вы от меня в итоге то хотите?
Вы сейчас начали к этой схеме поверх еще говорить про какой-то второй преобразователь 24-380, про какую-то защиту от пробоя моста, которой тут на схеме в помине нет. Выкладывайте тогда что есть, тогда будем, вероятно, лучше понимать друг друга.
380В или 400В — это стандарное напряжение, которое получают в ИБП на выходе PFC (корректора коэф. мощности), а в инверторах для солнца после DC/DC, например, 24-380В.
Если бы вы сняли с лица сварочную маску, то увидели, что файл называется «Page 3», что как бы намекает на существования еще 2-х листов как минимум такого же размера.
Если бы вы хоть немного думали, то увидели бы и микросхему-изолятор, наверное она все таки от чего-то отвязывает?
P.S. я себя отлично понимаю. В комментариях несколько раз всплывала цифра аля «давай статью по 48-380В» и прочее, что как бы намекает — остальные поняли, не поняли только вы. Конечно простите, но вы просто мое время потратили.
Научитесь подготавилвать материалы, чтобы не возникало неоднозначностей, а не писать отмазки и неуместные личные выпады.
Куда может быть еще понятнее:

Никто не соединяет панели последовательно чтобы подать их напрямую на инвертор. На панели напряжение будет в зависимости от освещенности 0-35В (35В на холостом ходе). Инвертор не предназначен для работы с таким широким диапазоном входного напряжения как 50-400В. Даже на промышленных станциях стоят контроллеры между панелями и инвертором. Или вы живете в черной дыре у вас свои законы физики?
Ну и ключи, коммутирующие сотни килогерц с 200А — какой у вас КПД будет?
При последовательном соединении СП есть проблема в частичном затенении — одну панель закрыли и выход от всей линейки — 0.
Допустим, вы соединили 10 панелей последовательно. Стандартное решение. Напряжение ХХ у панели 250 Вт около 36В. Получаем, что в зависимости от освещения и нагрузки у нас напряжение от 0 до 360В.
Можно ссылочку на инвертор, который может на входе переваривать от 0 до 360В?
одну панель закрыли и выход от всей линейки — 0.
нет, там нет такой проблемы. Во-первых все панели на одной плоскости и рядом, как вдруго окажется одна затененной? И во-вторых стоят обратные диоды параллельно каждой панели. Выход будет от N-1 панелей.
По поводу предыдущего наезда. Вы сами пишете, что только открыли эти датчики. Разве не простительно, что другие еще нет? А по схеме включения — они ставятся параллельно, и поэтому никак не выглядят как защита по току. Но да, нужно показать что вы уменее — написать что-нибудь неприятное, поставить минусы, доказать что вы всех умнее — конечно, как же без этого.
По поводу 0-360В, — в этом нет проблемы, т.к. панель — полупроводниковая, у нее рабоача область не от 0 до 36в. Посмотрите даташит какая мощность с нее выходит и при каком напряжении. Если напряжение будет меньше половины — то там мощности будет менее 10%, ей можно пренебречь и прекратить генерацию.
А найти инверторы, способные работать от 250 до 500 и выдавать 240вольт 60Hz -не проблема
КПД панелей и так около 20-25%, а вы еще и генерацию останавливать будете? Странно… сколько решений видел, так там наоборот по максимуму до последней капли все выжать пытаются.
Можно ссылку на инвертор, который переварит 250-500В по входу (без встроенного МРРТ)? 50 или 60 Гц — все равно. Я таких решений не встречал и буду действительно признателен, если вы поделитесь информацией о них. Обычно диапазон входного напряжения не более +-20% из того, что мне доводилось в руках держать.
P.S. и не стоит так реагировать на мою писанину, я не пытаюсь вас оскорбить или обидеть, мне от этого легче не станет.
Никто не соединяет панели последовательно
Так вот соединяют.
Далее NordicEnergy заявили
Стандартное решение. Напряжение ХХ у панели 250 Вт около 36В. Получаем, что в зависимости от освещения и нагрузки у нас напряжение от 0 до 360В.
Если у вас одна панель — и диапазон от 1 до 36в, т.к. меняется в 36 раз, то от последовательного соединения панелей ничего не меняется — диапазон всё так же меняется в 10 раз — от 10 до 360в. Разумеется, инветор работает на диапазон примерно в 2-4 раза. Но этого достаточно.
Обычно диапазон входного напряжения не более +-20% из того,
А что мешает то? Трекаете входное напряжение, и меняете ширину импульсов обратнопропорционально.
Можно ссылку на инвертор, который переварит 250-500В по входу (без встроенного МРРТ)
Как вдруг возникло такое ограничение «без встроенного МРРТ»? Трекинг максимальной мощности -это фича инвертора. Почему вдруг её не должно быть? Это же солнечные панели. Почему вдруг не должно быть алгоритма MPPT?
Вот пример grid-tie инвертора
aforeuk.com/wp-content/uploads/2014/06/3-6KW-dual-MPPT-EN-Sep02.pdf
Максимальное входное напряжение 550VDC, номинальный диапазон входного напряжения от 120 до 450VDC, ток — два канала по 16А (макс)
Мощность до 6.2kW
Солнечные панели подключаются непосредственно к этим двум каналам. Соединяются последовательно, без вариантов.
И вообще, то что solar компании тут у нас устанавливают — вот приерно так всё и устроено, с той лишь разницей что на выходе две фазы по 120VAC 60Hz вместо одной 230VAC 50Hz.
КПД панелей и так около 20-25%, а вы еще и генерацию останавливать будете?
допустим, панели вечером выдают вместо 6kW всего 100W и напряжение цепочки падает ниже 120VDC, далее будет ночь и будет ноль. Что вы потеряете отключив ее до падения мощности до нуля? 15 минут с 100W? И что вы сделаете чтобы этого избежать? У вас есть DC-DC преобразователь, способный 6kW передать с 48VDC в 380VDC и готовый работать от 0 до 48VDC по входу?
ЗЫ
Вообще на эти «рейтинги» обращают обычно дети лет до 15
ну как бы вот, обратил внимание по одной наводке господина под ником NordicEnergy
Смотрю ваша карма тает быстрее, чем моя статья выбивается в топ обсуждаемого)) И я даже не одного минуса не поставил…
Может скинете счет куда на лечение высылать? Как погляжу вам очень нужно.
т.е. получается что кое-то обращает внимание на рейтинги и не только на свои
Ну вот без МРРТ внутри оно и не может. Все сводится к наличию контроллера внутри или внешнего. Изначально речь шла об элементарном инверторе, например, пуш-пул или мост 48-400В и том, что подавать ему на вход напряжение с большим диапазоном изменения не стоит.
Вы говорите «15 минут с 100 Вт», а потом появляется цифра в 6 кВт из 48В в 380… Не стыкуется. Да и цифра «15 мин» кроме улыбки ничего не вызывает. А если погода днем пасмурная? 10% (цифра от вас получена) при 6000 Вт — это около 600 Вт. Я бы не хотел терять столько энергии, даже если это будет 200-300 Вт.
В общем, мне не подвластна ваша математика.
В моем случае — это инвертор grid tie, т.е. влюченный в потребительскую сеть, которая постоянно подключена в местную энергетическую сеть. MPPT обязателен и он внутри. А как без него? Мы генерируем как можно больше и отдаем излишки наружу. Т.е. счетчик мотает назад. Счётчик, разумеется, реверсивный.
Регион — северная америка.
Такие тут, пожалуй, самые распространенные.
Вы говорите «15 минут с 100 Вт», а потом появляется цифра в 6 кВт из 48В в 380… Не стыкуется.Очевидно, речь об альтернативе в виде параллельной установки батарей. Также очевидно, что на таком DC-DC за день будет больше потерь, чем за 15 минут лишнего простоя при последовательном. Также очевидно, что при равном числе батарей и одинаковых иныертерах схема с DC-DC будет значительно дороже.
много букаф не по делуБольше всего тут не поделу ваше неоправданно задранное ЧСВ.
Кстати, зачем вы отвечаете? Больше комментов богу комментов? Или bias blind spot? Но с учетом ваших хамских манер писать действительно смысла мало. Процветания вашему нарциссизму, в общем))
Спасибо за ваш блистательный психоанализ! Он действительно важен для меня. Случаем по фотографии диагнозы не ставите? Ну или там хотя бы психотип определить? Из вас вышел бы отлично психолог на удаленке.
Так я понятнее объяснил?
Защита по току у моста:

Защита по току на нагрузке:

Ну а для самых безнадежный, которые не осилили прочитать фразу «это всего лишь Page 3 и как бы намекает, что есть лист 1-2», прикладываю скрин дерева проект и на ней видно еще и защиту по току на входе:

P.S. уважаемый, может вы все таки перестанете нести ахинею и хотя бы научитесь схемы читать?
2) D26 и D23 не имеют никакого отношения к защите моста от коротца
3) D1 отвечает на вопрос, но приведена на Page 1, которая не опубликована
Отсюда повторяю предложение — вместо того чтобы отвечать вот таким хамским образом — научитесь готовить материалы.

D26-D23 защищает от КЗ нагрузку, если опять перестанете долбиться в глаза, то увидите, что у данных микросхем даже земля с силовой частью не общая, что как бы намекает на дополнительные цепи аля DC/DC и что шина 380В глушится банальной остановкой генерации на этапе 24->380В. По вашему 380В появляются из космоса?
Смотрю ваша карма тает быстрее, чем моя статья выбивается в топ обсуждаемого)) И я даже не одного минуса не поставил…
Может скинете счет куда на лечение высылать? Как погляжу вам очень нужно.
Хотел спросить про черную тему в Altium. Как такую можно сделать?
У меня PWM «китайский киловатник» по топологии «полумост» (как на картинке выше, с удвоением). Не смотря на анонсированный «плавный старт и защиту по выходу в тч и КЗ» уже несколько раз улетают IGBT формирующие синус стоит только забыться и включить что то с конденсаторами на входе больше чем один за раз.
В поддержки схему зажали, а отреверсить четырёхслойку до конца не смог, не звонится никуда как раз таки одна из ветвей с токового компаратора нагрузки. Может в этом и дело? Но это преамбула…
Надоело мне всё это, хочу навесить аппаратную цепь мимо МК и по превышении тока IGBT тупо перекидывать RS триггер и запирать драйвера перед оптронами IGBT, в свете этой идеи эта няшечка IR25750 очень понравилась! Сначала даже не понял, что это и пошел гуглить — не зря)
ОС по току, вернее защита от КЗ должна выключать аппаратно. Я всегда беру драйвера с возможностью вырубить его, т.к. пару раз видел как и злые tms320f28335 подвисали в момент КЗ на IGBT сборки, подозреваю ЭМИ. Поэтому по хорошему вырубаем драйвера + дублируем сигнал на управляющий МК, чтобы он тоже был в курсе об аварии.
А мы всё по старинке — аналоговый «задающий генератор», мосты на ИГБТ и драйвера с оптикой…
А тут от оно как — оказывается «STM рулит!»…
Что дальше? Использование гигафлопсового процессора чтоб мигать светодиодом?
К слову о птичках — где спектр выходного «синуса»?
Да и про спектр «синуса» я не зря спросил ;)
Вообще есть китайский EG8010 и 8030, но как вы верно подметили они ничего не умеют, только рисовать синус. Да и концепции «все на одном чипе» не соблюсти, т.к. драйвер все равно будет внешним. Чего-то другого, доступного смертным я лично не видел. Время делать свой ASIC))
Мало того что дополнительные графы не на первом листе, так они еще и улетели куда-то в самый верх схемы.
Нормоконтроллеры негодуют.
Поэтому проще не воспринимать наличие рамки как признак чертежа по ЕСКД, она просто удобна мне в таком виде))
В ЕСКД, конечно, осталась куча ненужных нынче вещей, но написан он вцелом хорошо, понятно, а главное приводит к удобным и хорошо читаемым схемам.
На Хабре DIY остался, но теперь там отжигают программисты из "большого мира"
Потенциально могут быть проблемы, когда зарядные устройства обоих ИБП будут заряжать АКБ, но это проблемы связаны с неравномерностью распределения нагрузки на зарядки. Опять же — это в теории, на практике такого не увидел.
Возможно у кого-то еще есть подобный опыт и мне тоже интересно будет послушать.
(Хорошая статья, спасибо, но опечаток многовато)

Программируемый DT так же реализован в статье. Аппаратный вход «для гашения» тоже есть даже на F100.
Я так понимаю вы документацию читаете так же внимательно, как и статью? То есть никак. Про «моторную» F3 серию сейчас наверное даже инженеры ST впервые услышали. Особенно если учитывать, что у них в линейки STM32 вообще нет ни одного motor control, а только камни общего назначения.
Существует STSPIN32F0 для низковольтных BLDC, который имеет что-то похожее на motor control.
P.S. опечатки замечать начинают, когда техническая сторона не понятна и уже не к чему больше прицепиться.
The STM32F301, STM32F302, STM32F303 general-purpose product lines ranging from a basic, cost-efficient peripheral set, up to more performance and analog functions able to manage up to triple FOC motor control.
У ST даже есть готовая библиотека для FOC, чтобы не проектировать закат солнца вручную, и бесплатная к тому же.
PS. Про опечатки — и в мыслях не было цепляться. Опечатки в технических статьях — признак недостаточно качественного отношения к материалу. Опечатался в тексте, потом опечатался в коде, ачотакова.
«Пособие по укладке парашюта. Издание второе, исправленное», ага.
Вы как-то лихо соскочили со своей фразы мол аппаратные ништяки есть в F3 и все, когда на деле они есть в любом мк сего семейства.
P.S. может просто в моей статейке букаф поболее будет? Я могу взять пример с вас, написать статью на лист А4 и радоваться полному отсутствию ошибок и гениальной пунктуацией.
Вы как-то лихо соскочили со своей фразы мол аппаратные ништяки есть в F3 и все, когда на деле они есть в любом мк сего семейства.
Ну это вы хватанули. Только в F3 фичи BRK есть для ВСЕХ таймеров. Не злоупотребляйте кванторами всеобщности, может неловко выйти.
В F3 (возможно, стоило разжевать это поподробней в первом комментарии — абзацев на пять-шесть, с лексикой) есть BRK2. В F1 его нету.
PS А действительно, возьмите пример с меня: пишите меньше, грамотней, и вежливей.
а ваша цитата не для F3, а для конкретного F30x.
да и если подумать то какое отношение «моторная» серия имеет к DC/AC преобразователю?
У ST есть другой кит, который мне попался раньше, как раз на STM32F302R8 и с шилдом и моторчиком в комплекте: P-NUCLEO-IHM001 (http://www.st.com/en/evaluation-tools/p-nucleo-ihm001.html).
Что можно вдруг «моторную» серию использовать в случае с двумя фазами, так это ж тоже прекрасно. За меньшие деньги и с бОльшим комфортом.
«AN4277 Using STM32 device PWM shut-down features for motor control and digital power conversion»
www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/application_note/1a/d5/a5/cd/98/4e/47/76/DM00080497.pdf/files/DM00080497.pdf/jcr:content/translations/en.DM00080497.pdf
The BRK input can either disable the PWM outputs (inactive state) or forces them to a
predefined safe state, either active or inactive, after a dead time insertion which allows to
prevent any shoot-through in the half bridge. The BRK2 only disables the PWM outputs
(inactive state).
Наверное, поэтому инженеры ST рекомендуют для motor control и power conversions именно F3 из всей линейки STM32. В том числе инженеры-авторы упомянутой библиотеки, с которыми мне довелось общаться.
Что заметил — те, кто действительно что-то привнесли в статью, например, протестили код, нашли косяк в таблице и прочие полезности, они сделали это молча. А вот комментарии, подобные вашим, только воздух сотрясают.
Ага, Texas тоже везде рекомендует ставить tms320f28377, потому, что его выгодно «рекомендовать». У ST маркетинг такой же дубовый и рассчитан на блондинок. Смысл то в F3, если дешманские камни умеют генерить такой же ШИМ? Все эти ошибки все равно адекватные люди не юзают, т.к. в силовой электронике любые защитные функции стремятся реализовать аппаратно. От МК требуется лишь генерировать сигналы и общаться с внешним миром.
А пользы от моих комментов уже сильно больше, чем я мог надеяться. Кто-то узнал про F3 и фишку BRK, ну и вы лишний раз блеснули недержанием клавиатуры.
F1 я выбрал, ибо он есть ведрами на алишке, стоит дешевле 28027 и для простых решений вполне подходит. В F3 так же как и вы смысла не вижу от слова совсем, особенно если учесть, что motor control в отношении них — это лишь красивые слова маркетологов. И как видим не зря маркетологи кушают хлеб — есть жертвы))
When the microcontroller enters debug mode (Cortex®-M3 core halted), the TIMx counter either continues to work normally or stops, depending on DBG_TIMx_STOP configuration bit in DBG module. For more details, refer to Section 31.16.2: Debug support for timers, watchdog, bxCAN and I2C.
The purpose of this application note is to describe the STM32 device timer break feature and show how it can be used with the other STM32 internal resources for an over-current and over-voltage protection in applications such as the motor control and the digital power conversion (lighting, SMPS, induction heating).
Кстати о компараторах. В F3 же есть и такое счастие:
STM32F3xx devices embed three comparators, COMP2, COMP4 and COMP6 that can be used either as standalone devices (all terminals are available on I/Os) or combined with the timers.
The comparators can be used for a variety of functions including:
• Wake-up from low-power mode triggered by an analog signal,
• Analog signal conditioning,
• Cycle-by-cycle current control loop when combined with the DAC and a PWM output from a timer.
И ему ушлые маркетоиды из ST нашли применение: overcurrent и overvoltage защита.
The principle of this over-current protection mechanism can be summarized as follows:
• The phase current of the motor flows in the power transistor of the inverter bridge and passes through the shunt resistor (RShunt) producing a voltage drop (V+).
• This voltage drop is compared with a threshold (V-) defining the maximum admissible current.
• If the threshold is exceeded, a break signal stops the PWM generation putting the system in a safe state.
All of these actions can be performed using the internal resources of the STM32F3 Series and, in particular, the embedded comparators and advanced timer break function (BRK2).
(даже жаль, что мне ST не отстегивают за рекламу)
STM32F101C8T6 — 1.796
STM32F301C8T6 — 1.666
О чем мы, собственно говоря, спорим?
У нас в розетке протекает ток, который меняет свое направление 50 раз в секунду.
100 раз.
А 24 кГц уши слышат, да, если дать громкость в 120дБ.
DC/AC инвертор: принцип работы, схемотехника, встроенное ПО