Progetto PWM SG3525A 100 kHz per Inverter DC/AC 12/230

[Superfelix]

Ciao BrunoValente, bentrovato...
hai detto proprio bene una tediosa e faticosa pratica... per una manciata di olive...
quest'anno poi... penso che il gioco non valga nemmeno la candel, almeno nella mia zona. Un anno di fatiche ( e costi ) per tenere le piante pulite... poi bastano 2-3 intemperie per mandare tutto a ramengo.
Io abito nella provincia di Roma, solitiamente da noi, esce un olio molto buono ed equilibrato a detta di esperti del settore... ma quest'anno la vedo dura.
Ti sono vicino nel dolore... Speriamo di fare almeno due bruschette...

[Superfelix]

Buonasera a tutti,
oggi ho cominciato alcuni esperimenti sull'induttore. Avevo un rottame di bobina di un trafo da 0,2mm e come primo esperimento ho provato ad avvolgerlo. Dai alcuni miei conti, mi usciva fuori che il cavo litz doveva essere composto da 7 fili per questo diametro da 0,2. Il twist è stato di circa 30 giri per metro, quindi, per 12 metri, ho fatto 360 torsioni. Una volta creato il cavo, l'ho avvolto tutto sul toroide facendo un paio di giri.
Le 108 spire, sono così diventate 140 all'incirca se non ricordo male ( il secondo giro era un po' più arieggiato in modo da coprire tutta la distanza del toroide avendo meno spire rimanenti da avvolgere ). In prima battuta ho pensato di avvolgere anche l'esubero di filo in più pensando che potesse fare solo del bene l'aumentare dell'induttanza ma poi ho pensato che il rovescio della medaglia sarebbe stato l'aumento della resistenza del filo con una maggiore perdita e dissipazione. L'induttanza misurata inizialmente con tutti i 12 metri era circa di 1200 uH, così, in seconda battuta, ho pensato di sbobinare l'eccesso di cavo fino ad arrivare ad un valore di 680uH ( considerato idoneo per il progetto ) circa letto sul ponte LCR e poi ho tagliato l'eccedenza.
Al momento, se le misure non hanno erreori, mi ritrovo con questo prototipo con le seguenti caratteristiche:

- Induttanza 680uH
- Fattore Q = 84,7
- Rac = 5 Ohm a 100 kHz
- Rdc =0,7 Ohm ( per 7 fili 0,2 )
- Perdita a 1A circa 0,7W ( in teoria )
- fase 89,35°

Vorrei provare l'induttore sotto carico, stavo pensando di collegarci una lampada auto in serie e farci scorrere un paio di ampere per un paio di minuti e vedere quanto scalda rilevando temperatura... potrebbe essere valido come test? Oppure come potrei fare?

[Superfelix]

- Aggiunta foto misure post precedente -

[Superfelix]

Foto induttore terminato, non è bellissimo e non so' nemmeno se balla...

E' abbastanza strretto ma purtroppo non è avvolto da un macchinario, è fatto artigianalmente, meglio non ho saputo fare

Le ultime 4 - 5 spire, tendono un po' a riaprirsi ma poi in fase di montaggio sul PCB si riescono a tirare piuttosto bene. Il cavo litz, essendo piu tenero di un cavo singolo di sezione molto più grande, tende a fare questo effetto molla verso la fine.

[Superfelix]

Buongiorno,
ho provato a testare l'induttore in modo un po' spartano...
Ho collegato un resistore di potenza che avevo da 6,8 Ohm in serie all'induttore in modo che a 14 Vdc circolassero 2A.
Dopo mezz'ora, il toroide era a 56° ma qualche grado penso lo assorbisse per irraggiamento dal resistore che era arrivato a circa 200°. Non saprei se si possa ritenere valido come test...
Qualche consiglio?

[IsidoroKZ]

56 gradi superficiali vanno bene, sono una trentina di gradi piu` dell'ambiente. Considerando che a regime la corrente non e` costante a 2A, il riscaldamento sara` minore. C'e` anche la componente di corrente alla frequenza di ripple, che vede una resistenza piu` elevata, ma e` un componente molto piu` piccola.

Ho in programma di scrivere qualche articolo breve sul calcolo dei convertitori a commutazione, ma e` sempre difficile trovare il taglio giusto: quanta teoria mettere, se fare i conti di prima approssimazione o quelli piu` precisi... Vedremo se saltera` fuori qualcosa di ragionevole.

[lelerelele]

Dopo mezz'ora, il toroide era a 56° ma qualche grado penso lo assorbisse per irraggiamento dal resistore che era arrivato a circa 200°. Non saprei se si possa ritenere valido come test...

Da inesperto ritengo la prova abbastanza approssimativa, mancano tutte le perdite megnetiche nel nucleo, e le perdite focault, le seconde scaldano certamente, le prime non sono sicuro, ma perdite comunque ci sono, da qualche parte risultano. nonchè avrai perdite di mutuo accoppiamento, che falseranno i dati.

[Superfelix]

Da inesperto

pensa io... che è il primo che realizzo...
A questo punto, potrei collegarlo al circuito e fare delle prove a bassa potenza, monitorare la temperatura per vedere se ci sono grosse anomalie e fare delle misure "on circuit"...

[Superfelix]

Ho in programma di scrivere qualche articolo breve sul calcolo dei convertitori a commutazione, ma e` sempre difficile trovare il taglio giusto: quanta teoria mettere, se fare i conti di prima approssimazione o quelli piu` precisi... Vedremo se saltera` fuori qualcosa di ragionevole.

Sarà sicuramente un bell'articolo, indipendentemente dal taglio!

[Superfelix]

Buonasera,
ho montato l'induttore in uscita per fare qualche test/misura.
Ovviamente, tutto al momento è ancora limitato dalla fattezza del piccolo trafo EE di recupero che non è specifico come rapporto di spire per questo progetto, tuttavia, alzando la tensione in ingresso, si riesce a dargli in pasto qualche Ampere e fare qualche test sul ripple in uscita.
Forse il cablaggio su 1000 fori a queste frequenze di lavoro creava qualche disturbo, soprattutto sulle masse con un alimentazione sporca e il 3525 andava in protezione a 12,4 volt... oltretutto ronzava e faceva dei sbalzi di assorbimento tra i 2-3A... poi spegnendo e riaccendendo ripetute volte si stabilizzava a 4A max ma non di più. La potenza erogabile massima in quella circostanza era di circa 50W. Così ho pensato di mettere un elettrolitico da 100uF proprio a cavallo del pin GND e pin Vcc saldato molto a corto per ripulire un po' l'alimentazione del 3525 e il risultato è stato molto buono, credo risolutivo per questo problema.
Attualmente, sono riuscito a tirare 6,8A in ingresso con alimentazione 20 Vcc, quindi a occhio e croce 130W... la lampada di carico è un alogena 230V da 120W ed infatti la accende molto forte, il colore dapprima giallo è diventato bianco brillante, quindi credo che fosse arrivata proprio al limite, considerando i 270 Vdc a vuoto ( limite del rapporto del trafo di recupero ). Ho dovuta coprirla con la mano per fare la foto.
Il ripple misurato in parallelo al carico è di circa 300mV al massimo assorbimento.
Ho fatto una decina di prove da circa 20 secondi ciascuna per fare le letture e tutto è rimasto freddo, nemmeno tiepido ma capisco non sia una prova di carico significativa.
A questo punto, dovrei avvolgere anche il trasformatore EE ad hoc con il rapporto spire adeguato per questo progetto in modo che posso alzare potenza e arrivare ai 300W e poi rifare tutte le misure del caso. Volevo capire se per il momento su questi 130 W, l'induttore e il condensatore stanno filtrando in modo decente o se c'è qualche evidente anomalia già a circa mezza potenza di progetto. Vedo comunque degli spike che credo però non siano eliminabili completamente.