Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik µC für einstellbaren Wechselrichter gesucht


von norge (Gast)


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Hallo,

ich suche den passenden µC für folgende Anforderungen:

Wechselrichter (1 Phase) mit einstellbarer Ausgangsfrequenz 5...100 Hz 
und einstellbarem Ausgangsstrom sowie Regelung der 
Zwischenkreisspannung.
Der Leistungsteil wird mit einer H-Brücke realisiert, also brauche ich 
dafür 4 PWMs. Die Zwischenkreisspannung wird mit einem Buck-Regler 
erzeugt, da brauche ich also noch einen PWM. Schaltfrequenz der PWMs 
muss 10 kHz sein.
Es müssen Eingangs-/Ausgangsstrom und Zwischenkreisspannung gemessen 
werden, dafür brauch ich also 3 relativ schnelle ADCs, um im Worst case 
schnell abzuschalten.

Welcher Controller wäre hier passend?

C2000/Piccolo?
STM32?
dsPIC?
oder reicht da ein "einfacher" 8-Bit-Controller evtl. mit externem ADC?

Vielen Dank für eine Entscheidungshilfe...bzw. Diskussion!

von Frank K. (fchk)


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dsPIC30F2020
"28/44-Pin High-Performance Switch Mode Power Supply Digital Signal 
Controllers"

Scheint wohl genau für diesen Zweck gemacht. Schau Dir mal die AppNotes 
von Microchip an, ob da was für Dich bei ist.

Es gibt noch mehr von der Sorte - notfalls auch mal bei den dsPIC33 
nachschauen.

fchk

von Ben _. (burning_silicon)


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Mit was ähnlichem befasse ich mich auch gerade, mein Favorit ist der 
AT90PWM3B. Was Du bauen willst ist aber nur ein einfacher 
Frequenzumrichter. Die gibts schon so preiswert zu kaufen, daß sich ein 
Selbstbau nur noch zu Forschungszwecken lohnt.

Die Regelung der Zwischenkreisspannung bzw. PFC und die 
Schutzschaltungen würde ich analog machen. Da gibts schnell zu 
realisierende Lösungen mit darauf ausgelegten ICs. Für die 
Schutzschaltungen kannst Du einfach den Shutdown-Eingang an bestimmten 
Halbbrückentreibern (IR2113) nutzen. Das hat den Vorteil, daß es Dich 
auch vor Softwarefehlern bzw. einem Absturz des Controllers schützt.

Du brauchst auch nur zwei PWM-Stränge, weil jeweils zwei FETs einer 
Halbbrücke gleichzeitig öffnen und schließen.

von Frank K. (fchk)


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Ben _ schrieb:
> Mit was ähnlichem befasse ich mich auch gerade, mein Favorit ist der
> AT90PWM3B.

Na, hast Du Deine Vorurteile immer noch nicht überwunden?

fchk

von MaWin (Gast)


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> oder reicht da ein "einfacher" 8-Bit-Controller

Wenn das eine kommerzielle Entwicklung mit zigtausenden von produzierten 
Geräten wird, dann sollte man einen preiswerteren Chip einsetzen.

Deine Chips sind allesamt teuer und überdimensioniert, aber damit 
vielleicht einfacher zu programmieren und sparen Entwicklungszeit und 
Gehirnschmalz.

Wenn, ja wenn du dich schon in sie eingearbeitet hast und die 
Entwicklungsumgebung vorliegt, das scheint aber bei dir bei der Auswahl 
nicht der Fall zu sein. Einarbeitung ist das teuerste und lohnt sich nur 
wenn dann die Massenproduktion kommt, also halte ich alle für eine 
falsche Entscheidung.

von norge (Gast)


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Also eine kommerzielle Entwicklung ist es schon, aber die Stückzahlen 
werden eher nicht sehr hoch sein. So 50-100 im Jahr. Es spielt somit 
nicht so eine große Rolle, ob der Controller nun 0,5 oder 5 Euro kostet.

Die Anwendung ist etwas speziell, fertig gibt es da eben nichts. So muss 
z.B. nicht nur die Ausgangsfrequenz verstellbar sein, sondern auch deren 
Verhältnis von positivem und negativem Anteil (zeitlich).
Die Ströme und Spannungen sind auch nicht gerade alltäglich (400V/50A).

Ich würde auch eine Realisierung mit Analog-Komperartoren und Logik 
(CPLD) etc. in Betracht ziehen, aber da gibt es dann halt immer noch 
Personen (Vorgesetzte), die das ganz "modern" wollen. Also ein "ARM" 
muss schon rein...

von Jobst M. (jobstens-de)


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norge schrieb:
> Welcher Controller wäre hier passend?
>
> C2000/Piccolo?
> STM32?
> dsPIC?
> oder reicht da ein "einfacher" 8-Bit-Controller evtl. mit externem ADC?

nur einer davon ist

norge schrieb:
> Also ein "ARM" muss schon rein...


Den kann man ja zusätzlich einbauen ... als Spielconsole oder so ...


Gruß

Jobst

von norge (Gast)


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Ben _ schrieb:
> Die gibts schon so preiswert zu kaufen,

z.B.?

von AtWork (Gast)


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Persönlich arbeite ich für vergleichbare Applikationen mit der 
C2000-Reihe von TI. Sind speziell für solche Geschichten "gezüchtet".

Kurz zusammengefasst die Vorteile aus meiner Sicht:
- Flexible PWM-Units (ePWM) inkl. Totzeit-Generierung etc.
- Sehr schneller 12-Bit ADC im Chip mit Multiplexer und 2 S/H-Teilen (-> 
simultanes Samplen von zwei Signalen möglich)
- Sehr schnelle Fehlerreaktion in (Chip-interner) Hardware über 
sogenannte Trip-Zone-Eingänge. Damit kann z.B. bei Überstrom in einer 
Phase ein vorher festgelegter Zustand eingenommen werden.
- Viel Peripherie zur Kommunikation
- Preislich sind die Piccolos attraktiv, wobei wahrscheinlich nicht die 
billigste Lösung am Markt
- Die Unterstützung durch gute Dokumentation und Beispielen war bisher 
immer äußerst Vorteilhaft

Hoffe, das hilft Dir erst mal weiter.

von norge (Gast)


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Das liest sich ja schon mal ganz gut. Ich werde mir das mal näher 
anschauen, auch die Tools.
Danke!

von Ulrich P. (uprinz)


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Aus dem Kopf heraus bieten die STM32 die gleichen Features wie die für 
den C2000 genannten.

Gruß, Ulrich

von MCUA (Gast)


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Controller mit PWM_Timern gibt es etliche, von fast jedem Hersteller, 
von klein bis gross.
Aber bez. der Rechenleistung muss Du es wissen, wieviel du brauchst und 
ob du evtl einen DSP brauchst.
(STM32 hat kein DSP drin, und reicht auch nicht zur DSP-"Emulation")

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