Guten Tag ins Forum, für die Verschaltung eines 1-Phasen-Wechselrichters benötige ich mal etwas Hilfe. Wie Ihr meinem Bild entnehmen könnt, möchte ich das ganze mit IRFP460 MOSFETs mit vorgeschalteten IR2109 realisieren. Da Schaltbild des IR2109 http://ecee.colorado.edu/~ecen4517/components/parts/ir2109.pdf ist schon recht gut verständlich, nur brauche ich mal etwas Hilfe bei folgenden Dingen. 1. Wie verschalte ich die Last? Entsprechend dem IR2109 Schaltbild habe ich ja nun 4 Kontakte (2 aus den Vs Kontakten und 2 aus den MOSFETs) Wie klemme ich diese also zusammen, um meine Last anzuschalten. 2. Wie bestimme ich die Größen der Diode bzw die Kondensatoren? Würde mich freuen, wenn Ihr mir da etwas helfen könntet. Die Simulation mache ich in Target3001 (Ich habe zwar gesehen, dass hier eher ltspice verbreitet ist, aber ich finde da so die entsprechenden Bauteile nicht). Danke für zahlreiche Hilfe Grüße Patrick
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Zu allererst solltest du ein paar Gatewiderstände nachrüsten. In alle Gateleitungen also 10-22 Ohm 1/2 Watt. Dann musst du noch Pin3 von T1 mit Pin 1 von T2 verbinden, das ist der eine Ausgang. Analog verfährst du mit T3 (Pin3) und T4 (Pin1). Das ist der 2. Phasenausgang. Die Speisedioden an Vb richten sich nach der Speisespannung der Halbbrücke. Diese Spannung müssen die Dioden sicher sperren können. Der C zwischen Vb und Vs richtet sich u.a. nach der PWM Frequenz. Je höher die PWM Frequenz, desto kleiner kann der C sein. Ich benutze bei IR2110 Brückentreibern und 20kHz PWM meistens so um die 10µF bis 100µF. Der Kondensator muss sicher die Ladung haben, um die HighSide durchzuschalten. Du musst dir darüber im Klaren sein, das es mit Ladungspumpen nicht möglich ist, 100% Einschaltdauer der Highside zu haben, da sonst die Pumpe entleert wird. Es muss zwischendurch immer wieder eine Pause da sein, in der die Pumpe aufgeladen wird. Mein Artikel zeigt dir eine typische Phasenendstufe, diesmal mit IR2110/12/13: http://www.mikrocontroller.net/articles/3-Phasen_Frequenzumrichter_mit_AVR
Hallo Matthias, vielen Dank erstmal für deine schnelle Antwort. Ich habe jetzt erstmal die Vorwiderstände eingebaut. Meintest du 10-22Ohm PRO 0,5 Watt? Bei der Pinbelegung für die Ausgänge komme ich nicht mit. Nach deiner Beschreibung wären die Drain Pins der T2 und T4 frei. Aus der Beschreibung des IR2109 geht hervor, dass die Lastanschlüsse aus de Source Anschlüssen von T1 und T3 sowie den Drain Anschlüssen von T2 und T4 entstehen. Oder habe ich da etwas falsch verstanden? Bei der PWM habe ich mir bisher noch keine weiteren gedanken gemacht um ehrlich zu sein. Der Mega 88 wie in deinem Projekt denke ich sieht ganz gut aus.
Matthias Sch. schrieb: > Dann musst du noch Pin3 von T1 > mit Pin 1 von T2 verbinden, das ist der eine Ausgang. Analog verfährst > du mit T3 (Pin3) und T4 (Pin1). Das ist der 2. Phasenausgang. Sorry, ich war mit der Pinnummerierung durcheinander. Also Pin3 von T1 (Source) mit Pin2 von T2 (Drain). Genauso im unteren Teil: Source der Highside auf Drain der Lowside. Wenn du nur Wechselstrom und keinen Drehstrom brauchst, kannst du dir auch mal mein H-Brücken Projekt auf einem ATTiny25/45 anschauen. Ganz unten auf der Seite: http://www.schoeldgen.de/avr/
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Okay, dann hatte ich doch keinen denkfehler, kein Problem. Danke für deinen Link, hast ja scheinbar schon das ein oder andere "Problem" gelöst. Was genau macht der Tiny? Ja, also meine Brücke ist ja auch nur ein 1-Phasen-WR also Wechselspannung reicht völlig. Ich bin immer für Ideen und andere Lösungen offen, würde aber auch meine "Idee" realisieren, da ich das ja auch alles verstehen will ;) Ich bin ja nun soweit, dass der Ausgang soweit steht, am Eingang arbeite ich noch, und dann muss ich mir noch gedanken über die PWM machen. Wird auch nicht so ganz einfach.
Patrick schrieb: > Was genau macht der Tiny? Der Tiny liefert an seinen OC Ausgängen die gegenphasigen PWM Signale mit Totzeit, um die H-Brücke anzusteuern und zwischen den Ausgangsklemmen der Brücke einen aus PWM Modulation erzeugten Sinus bereitzustellen. Patrick schrieb: > Ich bin ja nun soweit, dass der Ausgang soweit steht Noch nicht ganz. Es fehlen natürlich noch die beiden Bauteile für die Ladungspumpe an jeden IC. Patrick schrieb: > und dann muss ich mir noch gedanken über die PWM machen. Wird > auch nicht so ganz einfach. Die PWM Erzeugung machst du entweder mit einem MC oder klassisch per Dreieckgenerator, Sinusgenerator und Komparator. Der Dreieckgenerator läuft mit PWM Frequenz, der Sinus mit 50 Hz. Beide Signale schickst du auf die Eingänge eines Komparators und am Ausgang ist die PWM mit Sinus moduliert. Jetzt noch einen Inverter für eine Halbbrücke und fertig. Der IR2109 hat eine fest programmierte Totzeit, die in den meisten Fällen reicht. moep schrieb: > Jeweils ein Pulldown-Widerstand von G-S wäre auch echt flott ;) Brauchst du eigentlich nicht, da der IR2109 kräftige Push-Pull Endstufen hat und die Gates zügig entladen kann.
ging eher darum einen undefinierten Zustand zu verhindern sollte Vcc noch nicht anliegen, der Zwischenkreis allerdings schon aufgeladen sein. Aber ich kenne den Treiber IC nicht gut genug, vllt ist er ja schon entsprechend abgesichert...
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Das macht mir ja Mut. Bei dir klingt das so einfach. Die "Ladungspumpe" erhöht eine Spannung in Form einer z.b Kaskadenschaltung, korrekt? Wie und wofür genau brauche ich die? Das ist jetzt was völlig neues für mich. Da habe ich jetzt noch nix von gehört. Bei den Details arbeite ich mich langsam voran.
Patrick schrieb: > Die "Ladungspumpe" erhöht eine Spannung in Form einer z.b > Kaskadenschaltung, korrekt? Wie und wofür genau brauche ich die? Das grundsätzliche Problem beim Ansteuern der Highside in einer Halbbrücke ist ja das Durchschalten per Gatespannung gegenüber der Source. Der MOSFet braucht eine Spannung von einigen Volt an der Gate gegenüber dem Sourcepotential, um durchzusteuern. Die Ladungspumpe im IR Chip macht nun genau das: Sie 'stapelt' Vb auf die Spannung an Vs (Source der Highside) und hat damit die nötige Spannung, um das Gate durchzusteuern. Vs ist ja auf einem wechselnden Potential und deswegen ist es nötig, die Gate immer auf noch einem höheren Potential zu halten, damit die HS durchsteuert. Daraus folgt auch, das die Diode die Betriebsspannung der Brücke locker sperren können muss. Ein Netzwechselrichter mit seinen 300V benötigt da also ein HV Diode, die etwas Strom liefern muss. Eine BA159 o. ä. ist also besser geeignet als die kleine 1N4148. Die Diode muss ja immer wieder den Elko aufladen und ist dewegen schon mit Strom belastet. Ebenso folgt aus dem Ladungspumpenprinzip, das der Elko zwar nur Vb vertragen muss, effektiv aber auf einem hohen Potential liegt.
Danke für deine sehr hilfreiche Erklärung. Mit der Ladepumpe werde ich mich noch etwas beschäftigen müssen um die Schaltung zu erstellen und die Verschaltung zu verstehen. Generell mal die Frage, um die Ausgangsspannung auf 230V zu bekommen, an welcher stelle ist die Transformation am besten? Am Anfang der Schaltung oder am Ende.
Ich denke da jetzt mal ganz einfach an eine "Greinacher"-Schaltung. 2 Dioden und 2 Kondensatoren und habe am Ausgang die doppelte Eingangsspannung.
Patrick schrieb: > Generell mal die Frage, um die Ausgangsspannung auf 230V zu bekommen, an > welcher stelle ist die Transformation am besten? Am Anfang der Schaltung > oder am Ende. Für einen Anfänger ist es sicher besser, die gesamte PWM im Nidervoltbereich zu halten und den Sinus dann zum Schluss mit einem normalen Netztrafo, der umgedreht betrieben wird, hoch zu transformieren. Handelsübliche WR gehen einen anderen Weg: Hier wird erst mit einem Gegentaktwandler und einem Schaltnetzteiltrafo eine hohe Zwischenkreisspannung erzeugt (Schaltfrequenzen im Bereich von 30kHz bis 100kHz, Spannung ist 325 Volt). Die Zwischenkreisspannung wird dann zum Betrieb der Sinus H-Brücke benutzt. Patrick schrieb: > Ich denke da jetzt mal ganz einfach an eine "Greinacher"-Schaltung. Villard/Greinacher haben am Ausgang allerdings Gleichspannung und werden lediglich von Wechselspannung gespeist.
Okay, ich habe jetzt gesehen es gibt ja schon fertige Ladepumpen. z.B. MAX1595. Was würdest du mir denn empfehlen bezüglich des Trafos? Ich habe ja bisher nur meine H-Brück. Ich würde da jetzt im Grunde eine PWM vorsetzen und den Trafo am Ende.
Patrick schrieb: > Okay, ich habe jetzt gesehen es gibt ja schon fertige Ladepumpen. z.B. > MAX1595. Öhh, du hast die Ladungspumpen aber schon fertig, denn der IR2109 hat ja eine drin :-P Patrick schrieb: > Was würdest du mir denn empfehlen bezüglich des Trafos? Das hängt von der Betriebsspannung der H-Brücke ab, plus ein paar Verluste. Wenn die H-Brücke z.B. mit 12 Volt läuft, erzeugt sie Spitze-Spitze eben 12 Volt. Um auf effektive 230V (325Vpp) zu kommen, brauchst du also einen 12/1.41 = 8,5 Volt Netztrafo. Die unvermeidlichen Verluste in Brücke und Eisenkern zeigen also auf einen 8/230 Volt Trafo.
Ja, habe ich gelesen. Ich habe nur mal über den Tellerrand geguckt um mal zu sehen was es so gibt. Also meine Eingangsspannung wird bei 24 V liegen. Aber erstmal werde ich mich morgen dann mit der PWM beschäftigen und hoffe, dass ich die auch noch hinbekomme.
> Wie verschalte ich die Last? Super. Der Weg zum WR scheint noch weit. Vielleicht solltest du erst mal gucken wie Andere das bauen, vollständig http://dl.irpdf.com/ebooks/Part10/www.irpdf.com(4507).pdf http://www.wiringcircuit.com/powerinverter/Report__DC_AC_Pure_Sine_Wave_Inverter_1220.html
Danke für deine Links. Viele Wege führen nach Rom. Man kann immer gucken wie andere was machen und draus lernen. Aber selber machen bringt einen am besten voran finde ich. Die Praxis sieht immer anders aus als ein Schalbild und genau solche Dinge lernt man beim "machen".
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