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50 Hz Sinus quarzgenau durch PWM mit H-Brücke - gibts keinen IC? Suche nach: pwm (3615) |
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BID = 488524
belford Gerade angekommen
Beiträge: 8 Wohnort: Nürnberg
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Hallo,
plane aktuell ein Projekt, bei dem ich aus einer DC-Spannung
(z.B. 50 Volt) eine quarzgenaue Sinus-Spannung 50 Hz / 50 Volt
machen möchte. Prinzipiell alles kein Problem, H-Brücke mit
MOSFETs und Ansteuerung mit einem ATMEL. Aber eigentlich ist das
doch ein absolutes Allersweltsproblem, das in fast JEDER USV
bzw. Wechselrichter auftritt. Gibts da keinen IC? Das würde
die Sache doch schon sehr vereinfachen...
Freue mich über Vorschläge/Tips... so eine ATMEL Programmierung
ist klar kein Problem aber es frisst locker wieder 1-2 Wochen,
und man muss es sich ja nicht schwerer machen als es ist...
Oder könnt ihr vielleicht sogar eine USV/Wechselrichter empfehlen,
die bereits quarzgenau arbeitet, so dass man die auf 50V umbauen
kann? (Ausgangsspannung für mich wären 50V DC bzw. 12 oder 8 Volt DC).
Grüße,
belford. |
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BID = 488561
faustian.spirit Schreibmaschine
Beiträge: 1388 Wohnort: Dortmund
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Einen XR2206 oder ähnlichen steuerbaren Sinusgenerator mit einem 4046 als PLL nehmen?
Oder ein 50Hz Rechteck einfach durch einen aktiven Tiefpass hoher Ordnung jagen?
[ Diese Nachricht wurde geändert von: faustian.spirit am 7 Jan 2008 4:50 ] |
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BID = 488564
Benedikt Inventar
Beiträge: 6241
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Zitat :
belford hat am 6 Jan 2008 23:52 geschrieben :
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Aber eigentlich ist das doch ein absolutes Allersweltsproblem, das in fast JEDER USV bzw. Wechselrichter auftritt. Gibts da keinen IC?
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Hast du dir mal die Schaltung einer USV angesehen ? Zumindest in den etwas älteren von APC wurde der Sinus per 8051 µC + DAC erzeugt, und dieser Wert wurde dann als variable Referenzsspannung an den Schaltregler gelegt.
Mittlerweile sind da ASICs drin, an die du nicht rankommen wirst.
Zitat :
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so eine ATMEL Programmierung ist klar kein Problem aber es frisst locker wieder 1-2 Wochen, und man muss es sich ja nicht schwerer machen als es ist...
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Übertreib mal nicht:
Sinustabelle, ein Interrupt um diese auszulesen und auf die PWM zu geben. Ein guter Programmierer schafft das in <1h wenn keine Regelung o.ä. per Software erfolgt. Selbst für einen Anfänger würde ich eher <1 Tag ansetzen, wenn er schonmal etwas programmiert hat.
Zitat :
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Oder könnt ihr vielleicht sogar eine USV/Wechselrichter empfehlen,
die bereits quarzgenau arbeitet, so dass man die auf 50V umbauen
kann? (Ausgangsspannung für mich wären 50V DC bzw. 12 oder 8 Volt DC).
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Das ist nicht ohne weiteres möglich, denn der Trafo ist oft ein fester Bestandteil der Sinuserzeugung und Regelung. Außerdem starten einige auch nicht ohne Netzspannung.
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BID = 488654
belford Gerade angekommen
Beiträge: 8 Wohnort: Nürnberg
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Ach ja, vergessen, sorry.. da sollten ca. 20 Watt drüber...
Daher die MOSFETs... ich denke mit aktiven Filtern kommt man da nicht weit..
Benedikt: es geht nicht darum einen Sinus direkt zu erzeugen, das wäre
einfach. Da würde mir auch ein Quarz-Oszillator mit Invertern reichen,
Tiefpass dahinter, dann auf die H-Brücken-Steuerung... aber genau die
wollte ich ja im uC machen... und _das_ schafft niemand an einem Tag
"Trafo Bestandteil der Sinuserzeugung/Regelung": arbeiten die neuen USVs
nicht nach dem Prinzip DC-DC-Wandlung auf 230V (DC), dann H-Brücke um
mittels PWM einen Sinus draus zu machen? Ansonsten hätte man ja einen
riesigen (und schweren) 50 Hz Trafo drin, das habe ich so noch nie
in (neueren) USV gesehen?
belford.
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BID = 488667
Benedikt Inventar
Beiträge: 6241
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Zitat :
belford hat am 7 Jan 2008 16:00 geschrieben :
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Benedikt: es geht nicht darum einen Sinus direkt zu erzeugen, das wäre
einfach. Da würde mir auch ein Quarz-Oszillator mit Invertern reichen,
Tiefpass dahinter, dann auf die H-Brücken-Steuerung... aber genau die
wollte ich ja im uC machen... und _das_ schafft niemand an einem Tag
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Wenn du das richtig anstellst schon:
Man nehme einen AVR mit Komplementären PWM Ausgängen (z.B. Tiny26(1) oder PWM2/3(B). Die beiden Leitungen gibt man auf eine H Brücke (z.B. aus IR2101) und steuert damit über ein LC Filter einen Trafo an, oder geht direkt auf die Last. Jetzt muss man nur noch die digitalen Sinuswerte nacheinander in das PWM Register laden. Die Software dazu ist in C <50Zeilen, und sollte in einem Tag zu schaffen sein.
Das einzige Problem daran: Der Tiefpass ist relativ hochohmig ohne Rückkopplung.
Zitat :
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"Trafo Bestandteil der Sinuserzeugung/Regelung": arbeiten die neuen USVs
nicht nach dem Prinzip DC-DC-Wandlung auf 230V (DC), dann H-Brücke um
mittels PWM einen Sinus draus zu machen? Ansonsten hätte man ja einen
riesigen (und schweren) 50 Hz Trafo drin, das habe ich so noch nie
in (neueren) USV gesehen?
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Es gibt beide Versionen. Ich kenne die älteren USVs die eben noch einen normalen Trafo drin hatten, der mit PWM angsteuert wurde. Dahinter kam dann noch ein Tiefpass und fertig ist der Sinus.
Neuere erzeugen 330V DC mit einem Schaltregler und daraus dann mit einer H-Brücke + PWM + Tiefpass dahinter den 50Hz Sinus. Läuft aber beides so ziemlich auf das gleiche hinaus.
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BID = 488702
belford Gerade angekommen
Beiträge: 8 Wohnort: Nürnberg
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OK, wenn man einen ATMEL mit integrierter PWM hast Du Recht..
mit denen habe ich noch nicht gerarbeitet, werde mir die mal etwas
näher ansehen. Komplementäre PWM, macht die auch schon die entsprechenden
Totzeiten für die MOSFETs ets?
Denn das Problem ist ja, MOSFETs einfach mit zueinander exakt
komplementärem Signal ansteuern reicht nicht aus... sonst gibt es
nicht unerhebliche Querströme.. richtig?
Ohne Rückkopplung ist egal, es hängt nur eine genau definierte Last
dran, die sich im Betrieb nicht ändert.
belford.
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BID = 488710
Benedikt Inventar
Beiträge: 6241
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Bei den tiny25/45/85 und tiny261/461/861 und den AT90PWM2/3(B) kann man eine Totzeit einstellen. Damit ist sowas echt ein Kindenspiel wenn man ein wenig mit AVRs umgehen kann. Nur eine Regelung über den µC ist ziemlich kompliziert (da bin ich dran gescheitert, bei dem Versuch stabile 230V zu erzeugen, die auch bei nichtlinearen Lasten noch ein sauberer Sinus sind)
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BID = 488771
faustian.spirit Schreibmaschine
Beiträge: 1388 Wohnort: Dortmund
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Der Gedanke war eher auf die Weise einen Quarzstabilen Referenzsinus zur Ansteuerung einer linearen Endstufe zu erzeugen
Obwohl, einen R2R-DAC im Kilowattbereich aufzubauen wäre mal interessant
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BID = 488797
belford Gerade angekommen
Beiträge: 8 Wohnort: Nürnberg
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wie definierst Du "nichtlineare Last"? Es wird keine ohmsche Last
angeschlossen, das ist schon ein kleiner Synchronmotor...
Hab mir das Datenblatt mal durchgelesen.. bin zwar schon seit längerem
mit atmel und C und ASM vertraut, aber ich korrigiere mein Statement
eher wieder in Richtung 1 Monat... das Ganze ist nicht ganz ohne,
der Teufel steckt immer im Detail..
oder hast Du zufällig schon Codebeispiele irgendwo?
belford.
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BID = 488799
belford Gerade angekommen
Beiträge: 8 Wohnort: Nürnberg
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ist eine lineare Endstufe nicht etwas ineffektiv?
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BID = 488839
belford Gerade angekommen
Beiträge: 8 Wohnort: Nürnberg
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Hallo nochmal,
habe den Motor nochmal genauer durchgemessen, hat sich erledigt erstmal..
der Motor ist ein 3-Phasen-Synchronmotor. _Das_ tue ich mir nich an,
das Teil muss nämlich Anfang März fertig sein.
Gibt es einen geeigneten, fertigen Frequenzumrichter der DC annimmt
und ein 3-phase 42V_eff ausgibt bei 50Hz/quarzgenau?
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BID = 488863
Benedikt Inventar
Beiträge: 6241
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Wenn es ein Synchronmotor ist, dann muss man die Drehzahl warscheinlich langsam hochfahren, damit der Motor synchron bleibt. Üblicherweise gibt die Motordrehzahl daher die Frequenz vor, und der µC regelt die Drehzahl über den Motorstrom.
Dafür gibt es von fast jedem µC Hersteller Application Notes, aber das ganze ist eigentlich alles andere als einfach.
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BID = 488865
Ltof Inventar
Beiträge: 9325 Wohnort: Hommingberg
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Zitat :
belford hat am 8 Jan 2008 00:27 geschrieben :
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Gibt es einen geeigneten, fertigen Frequenzumrichter der DC annimmt
und ein 3-phase 42V_eff ausgibt bei 50Hz/quarzgenau?
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Vielleicht nicht für 42 Volt, aber ansonsten: garantiert! Sowas ist heutzutage Massenware. Kannst auch einen anderen Motor nehmen, denn auch diese sind Massenware. Die Modellbauer verwendet diese Art von Motoren gerne. Schau mal nach "Brushless DC".
Gruß,
Ltof
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„Schreibe nichts der Böswilligkeit zu, was durch Dummheit hinreichend erklärbar ist.“
(Hanlon’s Razor)
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BID = 488918
Lötfix Schreibmaschine
Beiträge: 2328 Wohnort: Wien
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Dazu fallen mir 2 Anwendungen ein:
VCR-Kopfantrieb und Festplattenmotor.
Da sollte es doch fertige Lösungen geben.
mfg lötfix
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Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung. Rechtsansprüche dürfen daraus nicht abgeleitet werden. Sicherheitsvorschriften beachten!
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BID = 488925
Lötfix Schreibmaschine
Beiträge: 2328 Wohnort: Wien
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Vielleicht sowas:
A3936
mfg lötfix
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