Max's DRSSTC - First Demo! :D

[MaxZ]

Guten Abend,


@zeeman: Ok, das bestätigt meine Meinung; wollte nur sicher gehen, dass mir das keine Probleme bereitet o.ä. Werde also die 10 Elkos verbauen.

Ich habe soeben den Treiber ausführlich getestet. Er funktionniert soweit, verhält sich aber teils merkwürdig:
Folgendes habe ich im Feedbackteil gemessen.

Gelb: "Feedback" vom Funktionsgenerator
Blau: Komparator (MAX913) IN-

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Gelb: "Feedback" vom Funktionsgenerator
Blau: Komparator (MAX913) IN+

IMG_1645b.jpg (172.28 KiB) 2313 mal betrachtet

Dazu kommt, dass Phase-lead keinen Enfluss auf das Signal hat. Ich habe mit dem zweiten Kanal vom Funktionsgenerator das gleiche Signal nochmals generiert, um eine Referenz zu haben. Aber egal wie ich die variable Spule einstelle, das Signal verschiebt sich absolut gar nicht. Könnte dies eventuell am Funktionsgenerator liegen, der beide Signale versucht, in Phase zu halten?

Nächstes Problem: Stets zu Beginn des Interruptersignals, bekomme ich so eine kurze Spitze, immer gleich lang. Wäre es möglich, dass die daher kommt, dass das Feedback nicht mit dem Interruptersignal beginnt, sondern schon zuvor schwingt? Es besorgt mich, da der Interrupter beim mir sich auch einschalten wird, wenn bereits ein erheblicher Primärstrom fließt. In dem Fall will ich kein willkürliches Schaltern der IGBTs!

Signal an einem Eingang von einem UCC27423
("Interrupter" per Funktionsgenerator: 20% Tastgrad, 200Hz)

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Gelb: Interruptersignal
Blau: Signal am einen UCC27423 Eingang

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Gelb: Interruptersignal
Blau: Signal am anderen UCC27423 Eingang

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Nachtrag: Morgen bekomme ich wahrscheinlich Zugang zu besserer Ausrüstung (Schuleinrichtung). Dort kann ich, falls nötig, vielleicht bessere/andere Messungen durchführen.


Vielen Dank im Voraus und liebe Grüße,
Max

[kilovolt]

Hallo Max

Dein Funktionsgenerator ist eine hochohmige Spannungsquelle. Im Gegensatz dazu ist der Feedback-CT eine Stromquelle, die einen massiven Strom durch die Spule und den Shunt treibt, der problemlos bis in den A-Bereich gehen kann. Das sind schon unterschiedliche Voraussetzungen und ich denke nicht, dass Du die Stromquelle des CTs so einfach simulieren kannst, es sei denn, Dein Generator liefert tatsächlich ziemlich viel Strom. Hast Du die Brücke bei SV1 zwischen Pin 2 und 3 gesetzt?

Zum Interrupterproblem frage ich mich, ob Du den kleinen Überschwinger beim blauen UCC-Signal meinst? Es ist meistens so, dass man bei einem schnellen Rechteck gewisse Überschwinger in Kauf nehmen muss. Das passiert wegen den unvermeidbaren Induktivitäten der Leiterbahnen und Verbindungen. Oder meinst Du was anderes?

Gruss kilovolt

[MaxZ]

Guten Abend kilovolt,


Ich bin mir bewusst, dass der Funktionsgenerator keine Last treiben kann, allerdings wird im Feedbackteil das Signal mit nur 51R (+Spule) belastet. Das sollte er doch schaffen, oder?
Die Brücke bei SV1 hatte ich bereits auf beiden Positionen - ohne dass das Signal änderte im Vergleich zum Referenzsignal. Ich werde die Platine auch nochmals auf Fehler überprüfen.

Beim Interrupter hatte ich eigentlich das hier rot markierte Rechteck gemeint, das wesentlich kürzer als die anderen, nachfolgenden ist, und auch nicht zur Frequenz von 76kHz passt:

Gelb: Interruptersignal
Blau: Signal am einen UCC27423 Eingang

IMG_1647c.jpg (137.35 KiB) 2295 mal betrachtet

Das sollte doch eigentlich gar nicht da sein?


Liebe Grüße,
Max

[zeeman]

Das lässt sich leicht erklären. Dein treiber schaltet ja nicht parallel zum interruptersignal ein sondern erst im nächsten nulldurchgang deshalb die lücke.

Gruss zeeman

[MaxZ]

Hallo zeeman!

Wenn dem so ist, dürfte dieses kurze Einschalten - das eben nicht im Nulldurchgang stattfindet - doch gerade nicht da sein?

Liebe Grüße,
Max

[zeeman]

Hmm stimmt da hab ich nicht richtig geguckt. Kann ich mir jetzt auch nicht erklären. Eventuell wirklich nochmal alle verschaltungen prüfen... Mehr fällt mir leider auch nicht dazu ein. Phaselead würde ich an der Stelle erstmal aussen vorlassen bis alles läuft.


Gruss zeeman

[MaxZ]

'N Abend nochmals,

Wäre es vielleicht möglich, dass der Treiber zwar im Nulldurchgang ausschaltet, aber egal wann einschaltet? Ursprünglich musste der Treiber gar nicht in einem Nulldurchgang einschalten, da zu dem Moment noch gar kein Feedbacksignal existierte. Erst nach dem ersten Einschalten hat er ein Signal, das ihm Nulldurchgänge liefert. Hier aber ist der Frequenzgenerator dauerhaft eingeschaltet, sodass bereits Feedback da ist, bevor der Interrupter den Treiber aktiviert. Ich habe mich nicht ausreichend mit der Logikschaltung des UD2.7 auseinandergesetzt, um dies nachzuvollziehen. Ich müsste mal testen, was passsiert, wenn ich die Frequenzen etwas ändere; wenn meine Vermutung stimmt, sollte die Dauer dieses ersten Pulses ändern. Ich könnte auch noch versuchen, dass der Funktionsgenerator mit dem Interruptersignal in Phase ist (wenn das möglich ist) - dann sollte dieses Rechteck verschwinden.

Liebe Grüße,
Max

[zeeman]

Wenn ich mich da richtig erinnere ist es ja so dass am Anfang wie du sagtest kein Feedbacksignal vorhanden ist. Daher ist die Schaltung so aufgebaut dass das Interruptersignal einen initialen "Kick" erzeugt der die Spule anschwingen lässt. Eventuell erklärt dass den Schaltvorgang der da nicht sein sollte. Willst du unter Last wieder einschalten gibt das natürlich ein Problem.

Wäre eine Erklärung.
EDIT: Eine Messung bei angeschlossener Brücke, eventuell auf sehr sehr geringer Last wäre eventuell Aussagekräftiger. Mit den Frequenzgeneratoren erzeugt man schonmal Probleme die im tatsächlichen betrieb dann vielleicht gar nicht da sind....

gruß Zeeman

[MaxZ]

Um solchen Problemen aus dem Weg zu gehen, sitzt auf der Treiberplatine ein zweiter MAX913 (ohne Phase-lead), der dem Arduino, der das Interruptersignal erzeugt, auch ein Feedbacksignal liefert. Somit kann sich der Arduino stets anpassen und im Nulldurchgang den Treiber aktivieren.

Liebe Grüße,
Max

[kilovolt]

Max, so wie ich das sehe, braucht die Schaltung am Eingang einen erheblichen Strom, damit man da was sehen kann, da die Spule recht niederohmig ist und vermutlich nur dann einen sichtbaren Einfluss auf das Signal haben kann, wenn da auch ein bisschen was fliesst. Der Generator wird wohl kaum mehr als einige mA liefern können, wenn er nicht eine spezielle Leistungsendstufe hat am Ausgang.

Zum blauen UCC-Signal würde ich behaupten, dass das doch schon richtig sein kann, wenn Du am invertierten Eingang gemessen hast, oder liege ich jetzt falsch? Ich würde mal schauen, was wirklich am Ausgang des Treibers daherkommt, also dort, wo der GDT angeschlossen wird.

Gruss kilovolt

[zeeman]

Theoretisch müsste das doch auch über den komparatoreingang der ocd gehen oder? Die schaltet ja auch nur im nulldurchgang weg. Dann muss man das pulseskiplibg ja nicht unbedingt über den interrupter laufen lassen...

Gruss zeeman

[MaxZ]

@kilovolt: Also ist der Phase-lead-Effekt abhäng vom Feedbackstrom? Richtig? Das Signal an den UCCs entspricht genau dem Signal, was an der Treiberendstufe (bzw. deren Mosfets) anliegt. Ohne es ausprobiert zu haben, vermute ich sehr stark, dass die Treiberendstufe also das gleiche Signal liefert.

@zeeman: Das wird schwierig, da die Shunts direkt am Komparatoreingang hängen. Um die OCD also zu aktivieren, müssten dort >1A drüber gehen. Das wäre wohl keine sehr effiziente Schaltung. Der Arduino braucht eh ein Feedbacksignal, um die vergangenen Perioden zählen zu können. Dann kann er es doch auch gleich nutzen, um im richtigen Moment den Treiber zu aktivieren.
Btw. wenn die OCD einspringt deaktiviert sie den Treiber so lange, bis der Primärstrom wieder unter die eingestellte schwelle gesunken ist. Angenommen zu diesem Moment steht der Interrupter noch auf High, schaltet der Treiber sich dann tatsächlich erst wieder im nächsten Nulldurchgang ein, oder sofort?


Liebe Grüße,
Max

[nero]

Das selbe hatte ich bei meinem ud2.7 auch sobald man zum Testen ein Signal (bei mir war es ein 4046) anstelle des CT anschliesst ist die Länge des ersten Pulses nicht.
Im normal betrieb wird sobald das Interuper Signal 1 ist wird die Spule angeregt und es fliesst der erste Strom durch die Prim

Viel wichtiger ist es das am Ende des Interuper Signals nicht einfach ausgeschaltet wird

Gruss Nero

[kilovolt]

Gelöscht

@kilovolt: Also ist der Phase-lead-Effekt abhäng vom Feedbackstrom? Richtig?

Ehrlich gesagt, ich bin mir nicht sicher. Könnte mir aber vorstellen, dass ein sehr kleiner Strom eine solch tiefe Spannung über dem RL-Glied verursacht, dass man da nicht mehr viel sieht. Immerhin geht es ja um ganz wenig Phasenverschiebung.

Oder vielleicht hast Du die falsche Spule genommen für Deine Frequenz?

Gruss kilovolt

[MaxZ]

Guten Mittag!

@zeeman: Deinen Edit habe ich erst viel zu spät gesehen. Sobald die Brücke bis aufgebaut ist, werde ich Tests unter Last durchführen!

@nero: Abschalten tut er richtig im Nulldurchgang.

@kilovolt: Ob Phaselead nun funktionniert oder nicht, werde ich wohl erst wirklich wissen, wenn ich einen funktionnierenden Primärkreis habe. Ich habe das Modell verbaut, das loneoceans auf seiner UD2.7-Seite für DRSSTCs mit CM200/CM300 Bricks empfiehlt: 7M3-393.

Ich habe endlich einen sinnvollen Entwurf für die Busbars hinbekommen. Zwischen die einzelnen Busbars kommt natürlich ein Isolator. Verschraubt wird das Ganze mit Plastikschrauben. Was haltet ihr davon?
Rot:........................Plus
Dunkelgrau/Schwarz:.Minus
Hellgrau:.................Verbindung zwischen in Serie geschalteten Elkos
Grün, Blau:..............Halbbrücke Ausgang

(Ohne Elkos)

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Busbars3D_2.png (68.41 KiB) 2463 mal betrachtet

Busbars2D_1.png (23.1 KiB) 2463 mal betrachtet

Busbars2D_2.png (27.41 KiB) 2463 mal betrachtet

Liebe Grüße,
Max