Собрал еще один инвертор на EGS002

Увлекся я как-то этой темой… В общем, еще в процессе сборки и испытаний прошлого инвертора опробовал ту же плату на давно уже лежащем на полке трансформаторе, служившим для запитки ламп подсветки бассейна – Trafber TTS 300/12. Обычный тор на 300 Вт с выходом на 12В – как раз подходившим для имевшейся платы.

В отличие от трансформатора на 2,5 КВт, тут потребление на холостом ходу было на порядок ниже. Конечно и трансформаторы отличались почти на порядок по мощности, но, думаю, роль сыграло не только это – тогда зародились мысли, что в БЖТ просто сэкономили на проводе и из-за малого количества витков идет повышенное потребление.

Что примечательно, добавление конденсатора на выход только увеличивало потребление.

Так или иначе, решил заказать еще одну плату инвертора, но попроще, на меньшую мощность и более дешевую – чего трансформатору зря валяться? Оптимальным вариантом показался этот – 1 КВт в пике, 500 Вт долговременно. Компактная и на треть дешевле, чем первая.

Плату получил уже во время войны; постепенно дошли руки до того, чтобы провести все эксперименты (благо, все компоненты были в наличии). На момент написания этого не знаю, когда и в каком виде оформлю все в законченную конструкцию, однако пока свежи полученные при экспериментах данные – надо записать.

Приехавшая плата чуть проще в плане конструкции, чуть меньше разъемов (нет выходов для низкого и высокого напряжений, нет выхода для наружного светодиода), а в обратной связи не используется трансформатор – там просто поставили делитель побольше, примерно так, как это описано в даташите. Ключей 4 штуки, FDH047AN – 75V/80A.

При первоначальных тестах без конденсатора (помня про результаты на “большой” версии платы) получил на выходе напряжение около 400В. Было предположение, что косяк в цепи обратной связи – она работала (при отключении инвертор в итоге вставал на защиту), но считала, что напряжение занижено. Исследовал схему – таки да, были различия с даташитом. В отличие от последнего, на плате вместо резисторов делителя по 100 КОм стояли на 150, а подстроечный резистор (нижнее плечо делителя) на 10 КОм дополнительно зашунтирован постоянным резистором на 10 КОм.

Исправил данный момент; при выпайке резисторов оказалось, что на плате указаны в номиналах именно 150 КОм. Замена не помогла; попутно примерно в это время уже выяснил, что подключение конденсатора на выход дает нужный результат, однако эксперименты решил продолжить – ведь на первой плате конденсаторы не требовались, да и потребление на ХХ было выше, чем хотелось. Для начала решил опробовать вариант с трансформатором в обратной связи – использовал малогабаритный трансформатор с электроники от вытяжек Cata, плюс пропорционально уменьшил упомянутые выше резисторы делителя. Схема без конденсатора все равно отказывалась работать, а с ним потребление на ХХ выросло примерно на 0.3W. Следующим экспериментом было уменьшение инерционности обратной связи – уменьшил конденсатор после делителя с 5 до 1 мкФ – не помогло. В итоге решил остановиться на том потреблении, что есть и лишь немного постараться его оптимизировать – в любом случае оно в разы меньше “большого” инвертора – и даже в 2 раза меньше “бестрансформаторного” готового инвертора.

На холостом ходу напряжение нормализовалось при наличии конденсатора буквально от 0.1 мкФ на выходе (с инвертором в комплекте шел конденсатор на 2,5 мкФ), с более низкими номиналами уже начиналась нестабильная работа. Потребление на холостом ходу было на уровне 5,7 Вт. Однако при небольшой нагрузке (лампочка на 40 Вт) на выход пролазил ШИМ, поэтому оптимальным вариантом выбрал конденсатор на 0,47 мкФ – потребление при этом выросло незначительно – до 5,8 Вт, а “шум” на синусоиде почти отсутствовал. Возможно, было бы лучше использовать 1 мкФ, но потребление начинало расти (6,2Вт), а промежуточных номиналов у меня не было. Остановился на 0,47.

Попутно решил опробовать трансформатор с бесперебойника Mustek 1000 – он тоже лежал без дела (зачем ему зря лежать? 🙂 ), плюс в случае успеха вполне можно было использовать и остальные запчасти от UPS – корпус (куда этот транс штатно становится), блок розеток, вентилятор – и тут же был и отсек под аккумуляторы. Для эксперимента решил перекоммутировать низковольтную обмотку – тогда и выяснилось, что она алюминиевая – соединил “половинки” параллельно. Однако, несмотря на сходную с тором габаритную мощность, потребление инвертором на ХХ выросло до 24 Вт и никакими изменениями не получалось его снизить – так что применять этот трансформатор где-либо не имеет смысла. В целом, стоит снова задуматься, стоит ли вообще использовать эти бесперебойники для обеспечения работы аппаратуры 24 часа в сутки? На данный момент у меня постоянно подключены 2 таких, это уже около 60 Вт “в никуда” – чисто из-за того, что применен некачественный трансформатор.

Вернулся к финальным экспериментам с тором. Для дросселя снова использовал первое попавшееся ферритовое кольцо, только поменьше размером. На сейчас хватило 6 витков для получения нужной индуктивности. Сначала для финального варианта думал снова использовать несколько проводов ПЭВ параллельно, но после испытания на полуторакратной нагрузке с намоткой проводом 2×2.5 из ПВС/ШВВП – решил оставить, как есть. Меньше мороки, а греется оно не особо. К штатной 12В обмотке тора добавил еще 4 витка (используя тот же провод, что на дросселе), в итоге вышло 13 с лишним вольт (у тора 2,56 В/В). Это чуть снизило потребление на ХХ (до указанных ранее 5,7 Вт), но оставило возможность запитывать инвертор от напряжения вплоть до 18-19В. В целом, если ориентировать его на более узкий диапазон (например, исключительно на работу со свинцовыми АКБ), можно еще добавить витков, но значительно потребление снизить не удастся все равно. Мне же захотелось иметь более универсальный вариант (для возможности полной разрядки сборки 7S для Li-ion).

Тесты провел от лабораторника, в качестве нагрузки пробовал использовать мультиварку (390 Вт) и лампочку на 40 Вт. Инвертор и транс успешно с этим справились. Транс, конечно, постепенно начинал разогреваться, но тем и хорош такой вариант инвертора – можно весьма долговременно грузить его выше номинала. На такой мощности я гонял его минут 10 – раньше разогрелся радиатор ключей, чем транс стал “неприятной” температуры. Для охлаждения радиаторов, кстати, приспособил пару мелких вентиляторов (на фото выше). Да, через короткое время начнут тарахтеть, но красиво ничего другого туда приспособить было нельзя. Ну и на малой мощности радиатор холодный и вентиляторы вообще не крутятся. КПД при замере на мультиварке (без лампочки) – 455 Вт вход / 392 Вт выход – т.е., 86%.

Ну и еще один момент напоследок – цена. Да, хорошо, когда есть лишний транс, который некуда пристроить и хочется что-то поделать. Однако, сравнив актуальные цены, пришел к неутешительному выводу: делать еще такие инверторы особо смысла не имеет. Плата для этого обошлась в 31$. Купленный ранее – 43$. Такой тор, как я поставил, даже с рук стоит дороже разницы в 12$ (из того, что видел – порядка 15-20$), новый же под заказ – уже ближе к 30$. Если делать инвертор сходной мощности с тем, что за 43$, то транс обойдется еще дороже. Плюс корпус, да и в целом, законченность конструкции. Если же хочется что-то поделать – есть вариант на том же контроллере со встроенным step-up-преобразователем – всего на 1$ дороже. Готовый инвертор за 32$ на 800 Вт (пик, долговременно – 350-400 – в общем, как мой первый, который я спалил) с чистым синусом, просто добавь корпус – вариант вне конкуренции. Судя по комментариям, для версии на 12В потребление на холостом ходу менее 3 Вт.

Пока так. По мере оформления готовой конструкции – дополню пост.

Добавить комментарий