[woody]

Da das mit ALLC eigentlich nicht viel zu tun hat, mache ich einen Thread auf.

Diese Rückspeise-Geschichte interessiert mich sehr - Insbesondere in Verbindung mit Solar und Akku. Wenn ich mein SODFA-Projekt beendet habe, kann ich mir sehr gut vorstellen hierzu Versuche anzustellen.

Nochmals die Prinzipschaltung:


V2 stellt das transformierte Netz dar. In L2 präge ich meinen gewünschten Strom ein. Hierfür gibt es 2 Möglickeiten:

1) Ich habe eine hochpräzise Strommessung (Dadurch wird der Generator hochohmig). Dann kann genügt mir für L2 die Streuinduktivität, auch bei K=0.995. Frequenzen im 100kHz-Bereich

2) Ich verzichte auf den Aufwand bei der Strommessung, nehme dafür eine vorgeschaltete Drossel oder einen Streufeldtrafo (Dadurch wird der "Lasteingang" hochohmig). Frequenzen in Richtung 20kHz.

Beide Varianten finden sich hier:
https://stromrichter.org/d-amp/content/i...peisen.zip


Hier noch das OPA134-Modell (Gibt es als Dual-Varuante OPA2134 bei Reichelt für 1,65? - Macht z.B. für Audio Sinn, schlägt NE5534 um Längen. Zudem funktioniert das Modell klasse.)

Zitat:.SUBCKT OPA134 1 2 3 4 5
C1 11 12 3.240E-12
C2 6 7 8.000E-12
CSS 10 99 1.000E-30
DC 5 53 DX
DE 54 5 DX
DLP 90 91 DX
DLN 92 90 DX
DP 4 3 DX
EGND 99 0 POLY(2) (3,0) (4,0) 0 .5 .5
FB 7 99 POLY(5) VB VC VE VLP VLN 0 248.0E6 -250E6 250E6 250E6 -250E6
GA 6 0 11 12 402.0E-6
GCM 0 6 10 99 4.020E-9
ISS 3 10 DC 160.0E-6
HLIM 90 0 VLIM 1E3
J1 11 2 10 JX
J2 12 1 10 JX
R2 6 9 100.0E3
RD1 4 11 2.490E3
RD2 4 12 2.490E3
RO1 8 5 20
RO2 7 99 20
RP 3 4 7.500E3
RSS 10 99 1.250E6
VB 9 0 DC 0
VC 3 53 DC 1.200
VE 54 4 DC .9
VLIM 7 8 DC 0
VLP 91 0 DC 40
VLN 0 92 DC 40
.MODEL DX D(IS=800.0E-18)
.MODEL JX PJF(IS=2.500E-15 BETA=1.010E-3 VTO=-1)
.ENDS OPA134

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von woody
Diese Rückspeise-Geschichte interessiert mich sehr....

Ich denke mal, dass wir uns wohl ALLE sehr dafür interessieren, Woody

[woody]

Eine weitere Variante wäre natürlich noch eine große Drossel (hier habe ich nur 100µ angenommen) vor dem Trafo mit einer linearen Stromregelung und richtiger PWM.

Ich zeichne mal mit Worten:

Stromsollwert, gemessenen Drosselstrom abziehen, P(I)-Regler, Modulator, Brücke, Drossel, Stromistwert.

[woody]

Zur Variante 1:

Was Interessiert mich an dem Strom?
-50Hz-Komponente. Shunt, 2x RC-Glied, Langsamer OP.

-Ripple-Komponente: Mit OPs schwierig. Warum eigentlich nicht ein Übertrager? Z.B. einer von denen: http://www.epcos.com/inf/85/ds/b82801b.pdf? 20A und bis 1Mhz.

Ich habe mir mal den mit ü=1/50 und L,sek=500u herausgenommen.

Die HF- und die LF-Komponente des Stroms werden mit einem schnellen OP addiert - fertig.

Die Simulation sieht recht vielversprechend aus:

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von woody
Die HF- und die LF-Komponente des Stroms....

Mich erfassen Zweifel....

[woody]

An was zweifelst du denn?

[Rumgucker]

Ob diese Addition von HF und LF wirklich klappt.

[voltwide]

Zu dem SMT-Stromübertrager: die Primärinduktivität errechnet sich zu 0,2uH.
Epcos gibt eine Prüfspannung von 1000V für zwei sek an, andere Hersteller solcher Teile nur 200V. Wobei mit 50Hz Sinus gemessen wird.
Ich hab solche Teile hier rum liegen und würde sie nicht an Stellen einsetzen, wo 300Vpp HF sicher getrennt werden müssen.

[woody]

Habe ich mich vertan? ü²=250, 500µH/250=2µH

Wir sind Spannungsmäßig weit unter 50V, da ja noch ein Trafo im Spiel ist...

[woody]

Zitat:Original geschrieben von Rumgucker

Ob diese Addition von HF und LF wirklich klappt.

Ein 100kHz Dreieck ist ja jetzt nicht so dramatisch - Wenn es nicht aus zwei 100kHz Rechtecken via OP in der Luft subtrahiert werden muss.

[woody]

So. Habe in der Bastelkiste noch einen CAS 6-NP gefunden. Ein paar IR2010 habe ich auch noch herumliegen.

Mal überlegen, wie eine halbwegs vielseitige Testschaltung aussehen könnte

Irgendwie tendiere ich gerade doch zum Controller.
Ideal wären 2 PWM-Einheiten, und 3 ADCs. Damit könnte ich die Zwischenkreisspannung, die Netzsspannung und den Strom messen. PWM-Frequenz evt. so in Richtung 10-20kHz.

Regeln will ich den Strom und die Zwischenkreisspannung.

Je nach Spulengröße/Streuinduktivität kann die (interruptbasierte) Regelung dann wesentlich langsamer ausfallen.

Zudem könnte ich mir vorstellen über eine Schnittstelle Daten zur aktuell eingespeisten Leistung abrufbar zu machen.

Tiny?

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von woody
Tiny?

Jepp!

[woody]

Ich habe mal Tiny-Datenblätter gewälzt und etwas gehirnt...


Eine erste Idee, Wie oben angedeutet mit Hochsetzsteller und zusätzlicher Drossel vor dem Trafo um die Stromregelung langsam machen zu können.:


Es kommt ein Tiny 87/167 zum Einsatz. Timer0 (8bit) löst den Regelinterrupt aus, Timer1 (16bit) macht die PWM. Der ADC hat 11 Kanäle von denen wir 3 brauchen. Ein Analog-Komparator ist auch vorhanden.

Es werden 3 Spannungen gesampelt.
-Eine auf +-2.5V geteilte und dann um 2.5V hochgesetzte Netzspannung als Stromsollwert
-Die um einen sinnvollen Wert geteilte Zwischenkreisspannung
-Die Ausgangsspanung vom Stromwandler. Selbige liegt für 0A bei 2.5V.

Das Netz am Trafo wird per Relais zugeschaltet.

Der Hochsetzsteller für den Zwischenkreis wird Current-Mode geregelt. Wenn der PWM-Counter (für die eigentliche Brücken-PWM) an TOP stößt, wird ein Interrupt ausgelöst und der Hochsetzsteller-FET angeschaltet. Um erstmal Rechenzeit zu sparen, wird der zugehörige PI-Regler diskret aufgebaut. Dessen Ausgang und der Spannungsabgriff am Shunt liegen an einem AnalogCompare-Pinpaar. Überschreitet die Spannung am Shunt die Reglerspannung wird wieder ein Interrupt ausgelöst und der FET abgeschaltet.
Der Zwischenkreis läuft also nach dem ersten Einschalten des FETs von alleine auf seine Sollspannung. Ist diese erreicht, kann ich im Controller den Trafostromsollwert langsam hochfahren. Sinkt die Zwischenkreisspannung unzulässig weit ab, kann ich den Stromsollwert verringern, oder in einen UVLO-Zustand gehen.

Den Trafo-Sollstrom würde ich direkt per ohmschen Spannungsteiler (mit 50mA Sicherung davor und Begrenzerdioden dahinter) aus dem Netz ableiten.

Das Spannungssampling kann man Hauptprogramm machen, da das eigentlich nur aus Wartezeit besteht. Eine Single-Conversion dauert 13 ADC-Takte. Bei einem Controller-Takt von 14,7MHz und einem Teiler von 64 sind das 230kHz. Daraus resultieren 57us pro Konversion bzw. 171us für 3.
Im Regelinterrupt kann ich dann direkt auf die in Variablen gespeicherten Werte der Spannungen zugreifen.
Angenommen wir bräuchten jetzt 10000 CPU-Zyklen, dann wären das insgesamt ca. 680us für den Regelinterrupt. Lässt man den mit 1kHz laufen bliebe auch noch Zeit für andere Aufgaben. Ich werde mal VMLAB ausgraben

Die Anschlüsse am Controller wären wie folgt belegt (1x UART und 1x SPI dauerhaft zugänglich):
1 ? RXD
2 ? TXD
3 ? MISO (SPI)
4 ? ADC3 (eine der 3 Spannungen)
5 ? AVCC
6 ? AGND
7 ? MOSI (SPI)
8 ? SCK (SPI)
9 ? nSS (SPI) // AIN0
10 ? AIN1
11 ? ADC10 (eine der 3 Spannungen)
12 ? ADC9 (eine der 3 Spannungen)
13 ? XTAL2
14 ? XTAL1
15 ? VCC
16 ? GND
17 ? IO-Relais
18 ? IO-FET
19 ? NC
20 ? OC1AU (Brücken-PWM)

---

Zitat:Sollstromerfassung

Zitat:Hochsetzsteller

Zitat:Brücke - Achtung, nPWM muss per Inverter erzeugt werden und es fehlt eine Drossel vor dem Trafo

[voltwide]

Zitat:Original geschrieben von woody

Habe ich mich vertan? ü²=250, 500µH/250=2µH

Wir sind Spannungsmäßig weit unter 50V, da ja noch ein Trafo im Spiel ist...

Ja, Du hast Dich vertan

[woody]

Aber das Verhältnis der Induktivitäten ist doch gerade ü²???

[voltwide]

Ja, weiter!

[woody]

Ahhhh ich sehe... 50*50=2500

Aber ich kann dich Beruhigen, das Teil will ich ja vorerst nicht einsetzen...

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von woody
Es kommt ein Tiny 87/167 zum Einsatz.

[woody]

Also, die Grobplanung habe ich im Hinterkopf.

Vorgehen werde ich wie folgt. Ich baue mit 2 IR2010 und noch unbekannten TO220-FETs eine Vollbrücke mit ca. 2200µ Zwischenkreiskondensator.

An den Brückenausgängen werden in Reihe drei Komponenten angeschlossen:
o--Drossel--CAS-6NP--Trafo_sek--o

Die Drossel hat 1,4mH und einen Sättigungsstrom von 5A.

Auf der 230V Seite schließe ich den Trafo erstmal kurz und versuche auf der 12V-Seite verschiedene Ströme einzuprägen. Der Zwischenkreis wird aus einem Labor-NT versorgt.

Als Controller verwende ich zunächst vermutlich einen ATmega 128, da gerade vorhanden. Der Umstieg auf Tiny erfolgt dann im nächsten Schritt.

Laut AN AVR221 braucht ein "klassischer" PID-Regler in C auf dem AVR 877 Zyklen. Da ich den D-Anteil nicht brauche entsprechend schneller.

---

Im zweiten Schritt folt ein Testboard mit Tiny und Hochsetzsteller für den Zwischenkreis. Dann will ich damit ans Netz.

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von woody
Dann will ich damit ans Netz.

Ich ahnte, dass das noch auf uns zukommt...