Acheteurs méfiez-vous!

À la fin de 2008, j'ai eu besoin d'acheter un vrai onduleur à onde sinusoïdale de puissance élevée, pour un système d'énergie alternative. Effrayé la très mauvaise qualité que j'avais vu trop de fois quand on lui demande de réparer onduleurs chinois, mais ne veulent pas payer les prix exorbitants demandés par les fabricants qui sont connus pour leurs produits de qualité, je me suis installé pour un onduleur fait taïwanais. C'était la puissance Jack PSW3500, qui est évalué à 230 V 50Hz sortie, entrée 12 Vdc (à plusieurs centaines d'ampères, bien sûr!), Sortie continue 3500W, 7000W capacité d'appoint, avec une vraie sortie d'une onde sinusoïdale. En outre, il est équipé d'un chargeur 50A, et la détection nécessaire et commutation de circuits pour le faire fonctionner comme un onduleur, si désiré. Le prix semblait juste, et Power Jack a fait beaucoup de publicité disant que leur produit était beaucoup mieux que ceux typiques chinois. J'ai acheté ça, et j'ai acheté l'onduleur. Et je me suis trompé bien réel. Il a souvent été dit que l'on obtient ce que l'on paie pour.
Pas du tout! J'ai payé bien, réel, de l'argent décent pour cet onduleur, et a obtenu un morceau de merde, si vous me permettez l'expression, qui avait besoin d'un re-engineering et de reconstruction pour devenir utilisable complet.
J'ai souffert de la perte, et maintenant au moins à travers cette page web Je vais chercher la satisfaction d'essayer d'aider les autres à ne pas tomber dans le même piège.

Quand ma puissance Jack onduleur est arrivé, j'ai lu la notice, qui est très brève, et montre comment le brancher, dans aucune de ses trois fonctions: Comme onduleur autonome, en tant que chargeur autonome, et comme UPS. J'avais l'intention de l'utiliser seulement comme convertisseur autonome. J'ai accroché vers le haut, en utilisant un fil très lourd pour les connexions de la batterie. Après tout, une hausse de 7 kW faudra près de 700 ampères de la banque de batterie! Je suis passé sur et mesuré la tension de sortie, forme d'onde, etc La tension était très bien, le signal était un peu étrange: demi-cycle Un des sinus était propre, tandis que l'autre avait environ 20 volts de bruit haute fréquence à cheval sur it! En outre, l'onduleur produit une quantité impressionnante d'interférences radio, même avec rien relié à la sortie! Tant et si bien, qu'il complètement effacé tous réception radio. consommation de courant d'entrée est moins de 2 ampères, qui semblait bien. Mais le courant était pulsé: brèves impulsions de courant élevées, suivies de pauses, avec une moyenne à moins de 2A. C'est ce qu'on appelle «mode hoquet". Je pensais que c'était par sa conception, donc je ne m'inquiétais pas. J'ai fait un test de charge, connecter un appareil de chauffage 2kW à l'onduleur pendant quelques secondes, parce que ma batterie n'était pas très bon et je ne voulais pas imposer trop. La tension de sortie a baissé un peu, mais pas trop. Tout semblait bien. La seule chose vraiment étrange, c'est que le compteur d'alimentation LED sur le variateur est resté fixé à 700 watts, indépendamment de combien d'énergie a été réellement consommé! J'ai fini l'essai là-bas, et j'ai écrit au vendeur, qui m'a dit que c'était normal et que le compteur de puissance était là "seulement pour le spectacle» (ses mots exacts!). Oh well ... Je n'ai pas besoin d'un wattmètre ... Et puisque l'onduleur est bien arrivé et a travaillé, j'ai donné le vendeur rétroaction positive (ce qui était sur ebay).
Quelques jours plus tard, j'ai câblé l'ensemble du système: Une grande, une bonne batterie, le système d'énergie alternative de charge de la batterie, régulée à 13,8 V, l'onduleur, et connectée à nourrir ma maison. Il y avait très peu de consommation à ce moment, pas plus de 10 watts ou plus. L'onduleur heureusement ralenti long, prenant environ 2,5 à 12V. Je devais faire quelque travail du bois, donc je suis allé chercher mes outils, qui comprennent une circulaire 1400W scie, un rabot 600W, et un peu plus. Quand j'avais tout mis en place et allumé la lumière du plan de travail pour commencer à travailler, rien ne s'est passé. Étrange. Je suis retourné à l'endroit où l'onduleur était, et j'ai trouvé la salle pleine de fumée blanche, une odeur terrible, l'onduleur donnant une production nulle, mais toujours avec ses LEDs disant que tout allait bien: Le vert "INV" LED est allumée, le wattmètre bargraph montrait les watts "normales" 700, et le compteur de tension de la batterie était à 13V. Mais pas de sortie, et beaucoup de fumée ... Le beau brillant Énergie Nouveau-Jack onduleur avait suicidé, pendant la course presque sans charge, whithin les deux premières heures de fonctionnement!
J'ai d'abord contacté le vendeur à nouveau, en disant ce qui s'était passé. Depuis qu'il a pris le temps de répondre, dans l'intervalle, j'ai ouvert l'onduleur, d'avoir un regard sur les dégâts.
La coquille se sépare en deux moitiés. La moitié inférieure, montré à la place supérieure ici, ne contient que des composants de puissance du push-pull convertisseur DC-DC, qui intensifie le 12V à 340V environ ou plus. Il se compose de six groupes de convertisseur, ayant chacune un transformateur, deux paires de MOSFET et la conduite assortis, en contournant et snubbering composants. Les secondaires du transformateur sont connectés en série en deux groupes de trois. Chaque groupe dispose d'un pont redresseur et un filtre LC. Les sorties des deux groupes sont connectés en série. Aucun équilibrage de tension est utilisé à tous. Et il n'ya pas de capteur de courant que ce soit!
L'autre grand conseil est ce que je vais appeler la carte mère. Il porte le chopper onde sinusoïdale, qui utilise un pont IGBT et un filtre avec deux grands inducteurs sortie LC. Il existe également le circuit de chargeur, tout le système de commutation, et dans un bouchon-carte de commande, qui commande le convertisseur continu-continu, le passage, le chargeur, et commande le hacheur.

J'ai immédiatement remarqué deux sauté condensateurs électrolytiques, dont vous pouvez voir sur cette photo. C'est un 100UF 400V condensateur, qui est le condensateur seulement à travers le bus de courant continu à haute tension sur le bord de découpage sinusoïdal! Elle doit prendre le courant d'ondulation haute fréquence complète, qui peut facilement être quelques ampères. Et la note actuelle ondulation d'une telle capacité ne dépassant pas un ampère. Était-ce la raison pour laquelle il popping ouverte?

Et voici l'autre. C'est le condensateur de filtrage utilisé dans l'un des deux groupes connectés en série redresseur / filtre, qui produisent le courant continu à haute tension. Son compagnon était toujours très bien, semblait-il.
À ce stade, il ressemblait à une grosse surtension s'était passé, durant un bon moment, parce que caps électrolytiques ne pop sur les surcharges de courte durée.

C'est l'un des connecteurs qui relient le courant continu à haute tension à partir de la carte convertisseur pour la carte principale. Il a déversements de jus de condensateur sur elle.

Comme je l'ai regardé de plus près, j'ai commencé à trouver de plus en plus horribles choses! Ici, par exemple, est une vis, qui s'est détaché pendant le transport, et a été pris dans cet endroit. Après avoir été capturé, au moins il n'a pas causé de court-circuit. Mais vis se détachent à l'intérieur de l'équipement sont une très mauvaise chose!

Voici une entretoise, qui s'est détaché lorsque la vis est tombé. L'entretoise est resté coincé dans la graisse thermique blanc, et est resté mis là.
Hmm ... pourquoi est-il une graisse thermique du tout? Il s'agit d'un coussin de caoutchouc de silicone entre les composants de puissance et le dissipateur de chaleur! Cela rend la graisse thermique inutile, on pourrait penser!

Après égrappage l'entretoise, et en regardant de plus près, il est devenu clair: La barre de maintien en pression de ces pièces contre le dissipateur thermique a été installé trop bas, en appuyant seulement sur le bord inférieur des TO-220 parties! En conséquence, ces zones les plus basses se faire enterrer dans le caoutchouc mou, et les sommets des parties s'en tiennent à l'air libre, sans aucun contact thermique soit!
Au lieu de régler le problème, prise d'alimentation "ingénieurs" ont choisi de pâte thermique partout dans les brides! Si au moins ils avaient barbouillé la graisse dans les vides, qui pourrait avoir travaillé, au moins un peu, mais bavures de la graisse sur les parties et les tapis de caoutchouc est totalement inutile.

Et voici encore une autre photo montrant comment ces personnes ont tenté de résoudre le problème de contact thermique moche! Il n'y a pas une trace de graisse entre les parties et le caoutchouc. Il n'y a que de l'air là-bas. La graisse est à l'extérieur des cavités.

J'ai alors fait le dépannage terminé, et j'ai trouvé que les 24 MOSFET ont été brûlés, avec les sources ouvertes et les drains court-circuit aux portes. Les fusibles sont bien, merci. Avec les MOSFET, les 24 résistances de grilles ont également échoué. Ensuite, il ya les deux sauté caps électrolytiques, et également deux diodes protection contre les surtensions (transil). Ceux-ci ont échoué en court-circuit, du côté où le condensateur est toujours très bien.
Comme il était trop coûteux d'expédier le variateur revenir à Taiwan pour réparation, puis à nouveau au Chili, et le tout import / export serait un problème réel, pour éviter de payer les taxes à l'importation pour la deuxième fois, j'ai proposé que Power Jack simplement envoyé moi les pièces de rechange nécessaires. Ils ont convenu, et les ont envoyés très rapidement. Donc, je me rendis à démonter une grande partie de l'onduleur, et remplacer les pièces défectueuses.
À ce stade, au moins une partie du mécanisme de défaillance est devenu clair: Pour une raison quelconque la tension du circuit intermédiaire avait grimpé à une valeur beaucoup trop, et pour un bon moment. Pour cette raison, les condensateurs ont sauté. Mais condensateurs surgi généralement continuer à travailler pendant un certain temps! Ainsi at-ci. Lorsque la tension a grimpé de plus, l'un des protecteurs de surtension doit avoir échoué de stress, tout en essayant d'absorber ces impulsions. Il a créé un court. Cette stressée et court-circuité l'autre protecteur, de sorte que maintenant il y avait un court morts à travers une série de trois transformateurs. Comme il n'y a pas de détection de courant que ce soit, cela a pris les MOSFET de ce côté-là, avant que les fusibles ne puissent réagir. Et le 12V fuite retour des mauvaises MOSFETs, à travers le circuit de disque partagé, les trois autres convertisseurs, mettre ces MOSFET en conduction continue, les faire sortir, tout comme leurs compagnons. Une réaction en chaîne incontrôlée comme le pire. Heureusement, ce n'était pas nucléaire! Et le circuit de commande, muets et mal informés comme il est, n'a pas remarqué une chose, et affiché sur les voyants que tout allait bien! Est-ce une mauvaise conception? Qu'en pensez-vous?

Avec les nouveaux composants installés, l'onduleur a de nouveau travaillé, mais j'ai hésité à l'utiliser comme ça. Il aurait brûlé à nouveau très bientôt. Au lieu de cela, j'ai stocké loin, et de passer les prochains mois à faire des travaux plus importants, en utilisant une essence groupe électrogène alimenté puant et bruyant à la place de l'onduleur. Voilà pour l'énergie alternative. Au moins, le groupe électrogène fonctionne.
Mais en Juillet 2009 j'ai pris à nouveau l'onduleur. J'ai décidé de vérifier complètement vers le haut, de comprendre en détail, et de guérir tous ses problèmes, avant d'oser l'utiliser à nouveau. Et ici commence l'un des épisodes les plus frustrants de ma carrière comme ingénieur en électronique! J'ai appris que quand un dessin est mauvais, il est mauvais, vraiment, et quand vous pensez que vous avez trouvé tous les bugs, et vous pouvez commencer à les fixer, vous trouverez encore plus!
Au lieu de continuer à raconter l'histoire dans l'ordre chronologique, je vais énumérer les défauts, un par un. Cela prendra beaucoup de temps et d'espace, je vous assure.

L'absence de détection de courant dans le convertisseur continu-continu:

Normalement, tout convertisseur de commutation utilise la détection de courant. Les meilleurs convertisseurs utilisent le capteur de courant pour limiter la largeur d'impulsion sur une base cycle par cycle. Ceci permet un contrôle rapide, précis et sûr du courant circulant à travers le système. Des systèmes plus simples n'utilisent pas de cycle par cycle de limitation, mais au moins ils sentent le courant moyen, et de réduire le cycle lorsque le courant atteint la limite acceptable, pour éviter de brûler les composants si quelque chose d'anormal se produit. L'onduleur Power Jack n'en a pas. Si cela est dû à bas prix ou d'incompétence, je ne sais pas.

Instable boucle de régulation:

Le convertisseur continu-continu en ce convertisseur utilise un circuit intégré de commande SG3525. Son amplificateur d'erreur a été réalisé sous la forme d'une simple et simple intégrateur: un seul condensateur en tant que le chemin de rétroaction. Cela se traduit par l'amplificateur d'erreur ayant un déphasage constant -90 degrés. Mais, dans la partie de puissance du convertisseur continu-continu, les éléments dominants sont la capacité de filtrage, et la résistance de la source d'entrée (piles, des câbles, des MOSFET, des transformateurs), ce qui donne le système d'alimentation aussi un déphasage de -90 degrés tout au long de la basse fréquence gamme! Ceci s'ajoute à -180 degrés, qui, conjointement avec la nature inverseuse d'un circuit de réglage produit des composantes en phase (positif) la rétroaction. Dans ce cas, la rétroaction positive arrive de moins de 10Hz à 1kHz plus. Les limites varient en fonction de la charge de la sortie, qui constitue le troisième élément d'influence de la réponse du circuit de puissance! L'inductance du filtre vient en dernier dans l'ordre d'importance. Il est beaucoup trop faible pour avoir un effet significatif.
Avec rétroaction positive, et le gain de boucle positive, le décor est planté pour l'auto-oscillations de se produire. Et ce fut la cause du hoquet, j'ai remarqué. Ce n'est pas par conception. C'était par une mauvaise conception!
La boucle de régulation est instable dans presque toutes les conditions de charge, ce qui entraîne l'onduleur dessin impulsions de courant extrêmement élevés, suivis par des pauses, la fréquence et le rapport cyclique donné principalement par la charge sur la sortie. J'ai mesuré impulsions dans la gamme kilo ampères et milliseconde durée, tandis que le courant moyen était de seulement quelques dizaines d'ampères!

Flux marche:

Push-pull convertisseurs comme celles-ci sont sujettes à saturation du noyau et le fait qu'en conséquence de la marche flux. Pour être sûr qu'aucun saturation dommageable se produira, le seul moyen est d'utiliser impulsion par impulsion de courant limitant - qui n'a pas été fait dans ce variateur. Une autre méthode, pas sûr à 100% mais suffisamment dans la plupart des cas, bien, fait l'amplificateur d'erreur si lent que les longueurs des impulsions suivantes ne peuvent pas changer grand-chose, et ensuite compter sur le MOSFET et circuit de résistances pour équilibrer tout reste asymétrie. Ce n'était pas non plus fait dans cet onduleur! L'amplificateur d'erreur a un produit de largeur de bande de gain de près de 20 kHz! En conséquence, ce circuit est sensible à la saturation du noyau et de la destruction de MOSFET chaque fois qu'il existe un couplage significatif du signal sur le transformateur dans la boucle de retour!

Selfs de filtrage insuffisant:

Le filtre haute tension utilise deux selfs de filtrage, chacune consistant en 30 spires enroulées sur un tore jaune et blanc environ 27mm de diamètre. Cela semble être une Amidon / Micrometals T-106-26, ou un équivalent. En supposant que c'est le type de tore mentionné, l'inductance serait 81uH tandis que le courant est faible. Mais les plus courants de ces selfs doivent prendre, au pic de forme d'onde quand une charge 3500W est connecté, est 21.5A, et à ce niveau actuel, les noyaux sont déjà profondément dans la saturation, avec leur perméabilité effective étant d'environ 1/4 de l'original valeur, et l'inductance ayant chuté à seulement 20uH! Et à la puissance de surtension 7000W nominale, la situation est encore bien pire.
Ce n'est que le début du problème. Au 81uH, le courant dans ces inducteurs ondulation est 16A pp, ce qui serait efficace à peu près 6A. Ce courant d'entraînement sera théoriquement augmenter à 24A rms, ou bien plus de 118 pp, à pleine charge! Il s'ensuit que ce convertisseur DC-DC n'entre jamais dans le fonctionnement en mode courant continu à tous! Il est toujours en mode discontinu, avec le courant de crête dans les diodes, MOSFETs, etc, plus de deux fois le courant de cycle moyen! En réalité, à 21.5A courant de sortie, le courant inducteur sera oscille entre zéro et environ 50A tout le temps, ce qui signifie un courant de crête de plus de 160A dans chaque MOSFET unique, plus aucun courant de magnétisation des transformateurs!
Je laisse à l'imagination du lecteur de deviner combien de temps les condensateurs de filtrage vont vivre, lorsqu'ils sont soumis à une moyenne de peut-être 15A de courant d'ondulation, tandis que leur note actuelle totale d'entraînement combiné est sur le point maximum de 4A.
Un rapide calcul montre que ces tores pauvres doivent travailler à une densité de flux AC de 0,35 Tesla. Et cela ne change pas beaucoup au cours de la plage de puissance. Même à une puissance de charge relativement faible, la densité de flux AC est déjà presque aussi élevé, et il reste là, comme le courant continue à augmenter, tandis que les noyaux saturent de plus en plus. Le problème est que cette haute densité de flux AC, à la haute fréquence ce convertisseur fonctionne sur, produire un énorme 53 watts de perte de puissance dans chaque cœur! C'est assez pour faire ces bobines se dessouder du circuit, et probablement pour brûler l'isolant et / ou répondent à la température de Curie!
En testant l'onduleur à très faible puissance (seulement 100 watts, soit moins de 3% de la puissance nominale), où les inducteurs sont pas encore près de la densité de flux AC plein qu'ils atteignent à des puissances plus élevées, dans une affaire d'une minute ils ont obtenu trop chaude au toucher, et au bout de cinq minutes, ils ont commencé à se décolorer, et sentant brûlé!
Pour fonctionner correctement, cet onduleur doit tores beaucoup plus importants que ceux-ci, de sorte qu'ils peuvent être enroulés à fournir quelques centaines microhenries, et pas saturer au moins jusqu'à 50A, pour leur permettre de gérer la charge de poussée nominale 7 kW trop. Cela permettrait également de faire travailler à moindre densité de flux AC, produisant une perte de puissance acceptable et le chauffage. Hélas, Power Jack in Taiwan était trop pas cher ou incompétent pour le faire.

dérive de Optoisolator:

Le signal de rétroaction du convertisseur courant continu-courant continu passe par un opto-isolateur, pour fournir l'isolation galvanique nécessaire entre le circuit intermédiaire, qui est au potentiel de la ligne de sortie, et le circuit de commande, qui est au potentiel de la batterie. En principe, c'est très bien. Le problème est que le concepteur de cet onduleur apparemment ne savait pas que optoisolateurs ont un fort coefficient de température! Quand ils se réchauffent, leur taux de transfert actuel descend nettement. Et dans ce Jack onduleur, l'opto-coupleur est utilisé de telle manière que sa dérive affecte directement la tension du circuit intermédiaire "réglementé"! Comme le optoisolator se réchauffe, la haute tension DC monte, et plus, et plus, et .... BANG! Ceci est un déclencheur très probable pour la réaction en chaîne qui a brûlé mon onduleur avant que deux heures étaient plus! Pour compliquer le problème, ce optoisolator se trouve dans la partie supérieure du boîtier, dans un endroit assez chaud.

Rétroaction dangereux:

Les bonnes pratiques de conception dictent que les circuits doivent être prises pour que, dans le cas d'un dysfonctionnement ils s'arrêteront sans autre dommage, chaque fois que possible. Malheureusement, la prise d'alimentation onduleur est fait dans le sens inverse. La boucle de régulation utilise une alimentation auxiliaire, qui est dérivé d'une autre alimentation auxiliaire, qui tous deux utilisent des composants CMS sollicités au-delà de leurs valeurs maximales absolues. Spécialement la note actuelle ondulation des petites capitalisations est électrolytiques largement dépassé. Et si l'un de ces deux alimentations auxiliaires échoue, la boucle de rétroaction est rompu, de sorte que la haute tension DC va monter en flèche au-dessus de la cote de protecteur de condensateurs et transitoires. BANG!
En outre, la haute tension est détectée par trois minuscules résistances CMS en série. Chacun de ces résistances est évalué à 100 mW. L'un est 360k, 200k autre, et le troisième est juste 20k. La tension DC est d'environ 340V. Cela se traduit par une dissipation de puissance totale de 200 mW. Si les trois résistances ont la même valeur, cela signifierait 67mW sur chacun, ce qui est un peu juste pour le confort, mais OK. Mais avec les valeurs utilisées, la résistance 360k travaille à 124mW, bien au-dessus de sa cote maximale absolue! Si elle échoue, la boucle de rétroaction est ouvert, les monte tension, et BANG!
Sélection des valeurs différentes pour les trois résistances en série n'est pas une question de bon marché. C'est simple incompétence, simple, brut.
Isolateurs sont moins enclins à défaut, et celui-ci est utilisé dans la zone basse de sa note, il devrait donc être assez sûr. Mais de toute façon, si elle ne parvient pas ouvert, qui est le mode de défaillance le plus commun, BANG, encore une fois!

Manque de protection contre les surtensions:

La boucle de rétroaction dangereux, à l'aide d'un opto-coupleur pour qu'il provoque de graves dérives de tension, serait en soi justifier l'inclusion d'un circuit indépendant de protection contre les surtensions: Tout ce qui dans le cas de la tension montante à une valeur qui est dangereux pour l'onduleur ou à l' appareils alimentés par elle, seraient activer un mécanisme d'arrêt sûr. Mais dans ce variateur, il ya encore plus de raisons de l'utiliser: La capacité du filtre sur le circuit intermédiaire est si petit, que même une charge très modérément réactif sur la sortie ferait monter la tension dans le circuit intermédiaire à un niveau dangereux! Bien sûr, un onduleur pas cher ne pas avoir à supporter des charges très réactifs. Mais si la charge est trop réactif pour gérer en toute sécurité, il faut arrêter, au lieu d'exploser! Eh bien, celui-ci explose. Il serait facile d'inclure un circuit de détection de surtension qui arrête l'onduleur en cas de surtension. Cela permettrait à la fois une protection en cas d'un problème de circuit de commande, ou une charge trop réactif. Et en plus de tout cela, n'oubliez pas que le convertisseur DC-DC de cet onduleur dispose de deux sections reliées en série, et chacune de ces sections se compose de trois unités de conversion, et chacun de ces six convertisseurs est fusionnée individuellement! Si le fusible pour seulement deux convertisseurs ouverts de surcharge, ce qui est un scénario tout à fait possible, le convertisseur DC-DC finirait mal déséquilibrée, avec un groupe fournissant 3 fois plus de tension que l'autre. Avec la tension totale régulée à 340V, et chaque condensateur de filtrage nominale de 200V, 255V cela causerait à apparaître sur l'un des condensateurs 200V: BANG! Mais non, malgré tout cela, Jack de puissance gens étaient trop pas cher pour inclure tout arrêt de surtension. Les composants nécessaires pour permettre le coût d'une protection totale à environ deux dollars. Eux non compris est soit remarquablement pas cher, ou d'être incompétent.

Absurde dispositif de filtrage de sortie:

Ce convertisseur utilise un pont en H de quatre IGBT, avec une modulation de largeur d'impulsions à 20 kHz, afin de produire la sortie d'une onde sinusoïdale. Le filtre de sortie est constitué de deux inductances toroïdales vraiment grandes, et deux condensateurs à film. Tout cela semble bon et bien pour moi. Mais quand on regarde la carte, que vous pouvez voir sur la première photo sur cette page, je n'aurais jamais pensé que le cric ingénieurs électriques ont choisi de placer les deux inductances sur le même côté de la sortie du pont! Bien sûr, sur un morceau de papier, il n'a pas d'importance si les deux sont sur le même côté, ou chacun sur un côté. Électriquement, ils finissent par en série de toute façon. Dans la pratique, cependant, il est tout un monde de différence, en termes d'interférences avec d'autres appareils! Comme il est dans cet inverseur, d'un côté du broyeur apparaît directement reliée à la sortie, et la partie négative du bus à courant continu est couplée de façon capacitive à la borne négative de la batterie. Il en résulte 340V de 20kHz à ondes carrées à cheval sur la sortie au cours d'une semicycle, par rapport au circuit de la batterie, qui est généralement mis à la terre! Tu parles d'une grosse bombe de bruit!
Et oui, il ya un filtre EMI dans la ligne de sortie. Malheureusement, il est configuré dans le mauvais sens, et il est donc totalement inutile: Les petits condensateurs de découplage au sol ont été installés sur le côté du filtre qui va à l'hélico, plutôt que du côté de la sortie! Ils ont sûrement fait sauter quand au labo ils réellement eux reliés à la terre, parce que les résultats à un signal 20kHz 340V puissant reliés directement à deux petits bouchons en céramique: celle du côté du pont "à chaud" à la terre, et celle du négatif côté du circuit intermédiaire à la terre!
Voulez-vous savoir ce qui était la solution de Power Jack à ce problème? Simple: Ils ont quitté le raccordement à la terre du filtre EMI déconnecté! Le résultat: Absolument impressionnant, interférences radio tout en douceur! Ceci est particulièrement mauvaise parce que beaucoup de gens achètent des onduleurs à onde sinusoïdale pour alimenter les équipements sensibles studio audio ou instruments de laboratoire, avec une alimentation en courant alternatif propre! Ha ha!

Danger de mort par électrocution!

Je n'aurais pas écrit cette page web dénigrement sur Puissance Jack, si leur produit est tout simplement inutilisable. Mais quand j'ai remarqué l', émoussé extrêmement dangereux brut qu'ils ont fait en se joignant à l'entrée AC à la sortie, j'ai décidé d'écrire cette page! J'espère que personne n'a encore été électrocuté par un de ces onduleurs!
Comme expliqué au début, cet onduleur comprend un chargeur de batterie et des circuits de commutation pour le service UPS (Uninterruptible Power Supply). Donc, il ya une entrée et une sortie AC AC. La sortie en courant alternatif est commuté entre l'entrée de courant alternatif, et la sortie de l'onduleur, et en plus de l'entrée ca va au chargeur. Jusqu'ici, tout va bien. Le problème est que les génies de Power Jack a choisi d'utiliser un relais unipolaire à passer un seul côté de la ligne 220, tandis que l'autre côté de la 220 reste connecté à tout moment, à l'entrée, la sortie, le chargeur et onduleur! Par conséquent, lorsque vous utilisez cette chose comme un convertisseur autonome, l'un des pôles de sortie 220V est pleinement exposée à la prise d'entrée AC masculin!
Le concept de ce n'était probablement d'utiliser ce côté branché en permanence comme neutre, mais cela ne fonctionne pas, parce que l'entrée et connexions de sortie n'utilisent pas les connecteurs polarisés. Les vérins universels de sortie peuvent être connectés à une polarité, tandis que la connexion d'entrée vient de Taiwan tout comme un fil dénudé, sur lequel l'utilisateur doit installer un bouchon du type utilisé dans son pays. Et le manuel n'a même pas un mot d'avertissement sur la phase, neutre et ainsi de suite!
Donc, il est parfaitement possible que quelqu'un se connecte cet onduleur à sa maison, laissant l'entrée débranché, et utilise un connecteur standard pour s'accoupler avec la prise de l'onduleur. Le câblage de la maison aura normalement le neutre à la terre. Selon la façon dont cette prise est mis en, une broche de connecteur d'alimentation 220V de l'onduleur aura soit le neutre ou la phase sur une de ses broches, exposé à quiconque de toucher!
Folks, ce qui est plus que d'être pas cher, ou d'être incompétent: Il ne serait pas difficile pour un avocat pour porter des accusations pour tentative d'homicide, ou si quelqu'un se fait tuer en fait, effacer le mot "tenté"! Je ne peux qu'espérer que chacun de ces onduleurs de puissance Jack brûle assez rapidement pour devenir «sûr», avant d'obtenir une chance de tuer quelqu'un. Et je suis content de ne pas toucher la prise mâle exposé sur la mienne, dans le peu de temps cela a fonctionné!
Après cette grande frayeur, revenons à ce qui peut ressembler à des questions mineures.

Manque de filtrage EMI dans le chargeur:

Le chargeur est un circuit en demi-pont simple. Il suit la tendance de merde chinois Alimentation PC, et n'a absolument aucun filtrage EMI soit! L'entrée de courant alternatif passe par un limiteur de courant d'appel directement au redresseur, capuchons de filtre, et de là vers les IGBT. En conséquence, le chargeur cause des interférences radio sévère. Pas aussi brutal que celui des ondes causes chopper sinusoïdales, mais toujours assez graves pour perturber HF et la réception radio FM, et même causer forte "neige" sur un téléviseur VHF.

L'instabilité de la boucle de commande du chargeur:

Le circuit de contrôle pour ce chargeur possède à la fois la régulation de tension et de courant, ce qui est bien. Le problème est que la boucle de commande est misdesigned, ce qui entraîne une instabilité lors du fonctionnement en mode à courant limité. Les impulsions de chargeur fortement, et si on les laisse faire ça pendant assez longtemps, il serait un échec. Il nécessite une nouvelle conception.
Ici vous pouvez voir un oscillogramme de la tension de sortie du chargeur. L'onde carrée principale arrive à environ 160 Hz, et la vague de triangle sur le côté supérieur de l'onde carrée est à environ 3 kHz. Le "brouillard" autour de la forme d'onde de bruit est amené à travers le processus de commutation de 100 kHz principale. Comme vous pouvez le voir, la boucle de commande du chargeur oscille à deux fréquences en même temps, avec une certaine modulation sur chacun, et en plus de cela il ya environ un demi-volt de bruit de commutation de fréquence! Comment ça pour la conception de merde?
On dirait que le concepteur copié la boucle de régulation à partir de quelques notes d'application ou une autre source, sans le comprendre, et ne réalisant pas qu'il était destiné à une alimentation électrique, pas un chargeur de batterie avec son immense de stabilisation de charge "capacitive" attaché!

Une mauvaise conception de la fixation thermique des composants de puissance.

Vers le début de la page Je vous ai montré des photos de comment les TO220 cas ont été montés de telle sorte que leurs sommets distincts du pad thermique, et comment ces personnes tachées de graisse thermique sur elle, dans une tentative aube pour résoudre le problème. Eh bien, voici une vue de haut en bas de l'une des plus grandes pièces. Celles-ci ont leurs barres de montage à la bonne hauteur, mais il suffit d'utiliser une petite vis au milieu d'appuyer sur deux grandes composantes. Avant d'avoir une chance d'appliquer une pression suffisante, les barres plient, et exercer une pression à un seul bord de la partie! Le résultat: Très mauvais contact thermique, car une grande partie de la surface d'assise de la partie se termine par une couche d'air entre elle et le radiateur!
Vous pouvez voir le conseil d'administration à travers la fente d'écart entre le bar de pression et la partie!
Et un autre problème: Même les amateurs électroniques, laissez ingénieurs seuls, savent que les dispositifs électriques doivent d'abord être montés sur le dissipateur de chaleur, puis soudée à la carte! Ce convertisseur est conçu dans l'autre sens. Il n'existe aucun moyen de souder les pièces une fois installés sur le dissipateur de chaleur. Il devient nécessaire de les souder en premier, puis installer l'ensemble du conseil avec toutes les parties dans cette affaire, et boulonner les pièces comme la dernière étape! Il en résulte une mauvaise allocation des places, et de fortes contraintes mécaniques sur les broches de connexion.
Soit dit en passant: Le conseil convertisseur DC-DC, avec son lourd transformateurs, a absolument aucune vis de montage. Il est fixé uniquement par les broches des TO220 MOSFET et diodes!
Oh, et alors que nous nous penchons sur le refroidissement, laissez-moi vous dire que le cas de cet onduleur, qui agit comme le seul radiateur pour les grands conducteurs de puissance, a des ailettes à l'extérieur, dans le sens horizontal, tandis que le ventilateur aspire l'air par l'intérieur, où il n'y a pas de nageoires! Non pas que cela importe peu, car de toute façon le ventilateur est essentiellement décorative: Les ouvertures par lesquelles l'air peut pénétrer dans le variateur ont une superficie totale combinée de moins de 5% de la superficie de la fan!

L'absence de ligne de fuite:

Il est requis par les normes de sécurité de laisser une certaine distance entre les pistes de circuits imprimés qui portent haute tension, afin d'éviter les lignes de fuite, embrasement, et le risque qui s'ensuit pour les personnes ou les dommages. À des tensions de ligne habituelle, 4 millimètres est une distance convenable. Eh bien, cet onduleur dans de nombreux endroits a seulement 0,8 mm Garde. Sur la photo ci-dessus, vous pouvez voir à quel point le PCB s'agit de l'affaire. Qu'il s'agisse de touche, ou si une petite quantité d'air reste entre les deux, dépend en grande partie sur la chance. Les pistes de transport haute tension passent à environ 1 mm du bord de la planche, et en un seul endroit, apparemment en raison des tolérances de fabrication laxistes, les pistes presque atteindre le bord.
Les mêmes lignes de fuite maigres sont conservés dans les trous de vis. Rondelles isolantes ont été utilisés pour garder les vis de toucher directement les zones de cuivre, mais le cuivre atteint très, très près des trous de vis, et donc les vis qui se vissent dans l'enceinte de l'aluminium.
Je broyé loin du cuivre dans les endroits les plus dangereux, de retrouver une certaine tranquillité d'esprit.

Choix des composants tort:

Quand j'ai essayé le chargeur inclus dans cet onduleur, le condensateur de filtrage de l'alimentation auxiliaire du chargeur rapidement devenu chaud et bombait. Je l'ai remarqué juste à temps pour éviter une nouvelle explosion condensateur et le déversement d'électrolyte! C'est un condensateur 470uF 35V, ce qui fonctionne bien au-dessus 35V ...
Le mauvais choix n'est pas le condensateur, mais le transformateur alimentant. Il n'y a aucune raison d'utiliser une telle tension, pour alimenter une puce du régulateur 7815. Marre de cette haute tension, le régulateur devient très chaud aussi.
Par ailleurs, le dissipateur plutôt assez grande sur ce régulateur est pris en charge uniquement par le régulateur! Il n'a pas d'autres pièces jointes n'importe où! C'est une affaire plutôt bancal.
Et aussi il est intéressant de noter que la chaleur provenant de ce radiateur s'écoule directement vers le optoisolator, dont le réchauffement provoque la "réglementé" haute tension à la dérive up! Donc, si l'appareil est utilisé comme UPS, le optoisolator sera chaud lorsque l'onduleur arrive, ce qui rendra l'onduleur de produire une tension très élevée.

Que faites-vous si un grand torons ne veut pas le fil à travers le trou dans le circuit imprimé? Une solution simple, Jack de style Puissance: vous couper la moitié des brins, et de n'utiliser que ceux qui restent!

Dois-je continuer? Je pourrais citer bien quelques défauts supplémentaires! Mais cette page se fait déjà trop longtemps.

tentatives de récupération

Pour réduire le risque de brûler toutes les semiconducteurs de puissance encore, la première chose que j'ai faite a été d'ajouter un circuit de protection. Représenté sur cette photo est un capteur de courant, qui utilise deux transformateurs de courant, chacun avec une résistance de charge et un pont redresseur. Ils détectent le courant sur chaque groupe d'enroulements secondaires du convertisseur continu-continu. Les sorties sont en parallèle, de sorte que le plus haut se dominer.
J'aurais préféré, et de loin, pour détecter le courant primaire, mais la mise en pension ne se prêtait pas à cela. Il aurait fallu essentiellement de faire une nouvelle carte de circuit imprimé. J'ai donc décidé de tenter ma chance avec ce capteur de courant de côté secondaire.

J'ai installé ce capteur de courant sur la carte convertisseur DC-DC, et également installé il ya un circuit de protection contre les surtensions.

Cette surtension sens de protecteur de la tension sur chacun des 1500uF condensateurs de filtrage 200V séparément, et si l'un d'eux dépasse 180V pour un temps significatif, il déclenche une petite SCR, qui est utilisé pour arrêter le convertisseur DC-DC, et la lumière rouge LED. Le circuit est remis à zéro lorsque l'onduleur est éteint et le rallumer. C'est le circuit de protection cité quelque part dans cette page, qui coûte moins de deux dollars. Il fonctionne avec DIAC, qui forment un oscillateur de relaxation autour d'un petit transformateur ferrite, ce qui déclenche la SCR.
Notez que les capteurs de courant et le circuit de protection contre les surtensions sont isolées galvaniquement des circuits qu'ils sens!
Au premier plan, vous pouvez voir l'un des tores jaunes, qui sont beaucoup trop petit, et devenir très chaud. Celui-ci a déjà des traces de brûlures noires sur elle!

Puis j'ai déménagé l'amplificateur d'erreur de l'autre côté de l'opto-coupleur, afin d'éliminer la quasi-totalité effet de la dérive thermique de l'opto-coupleur. Pour ce faire, je devais construire un nouvel amplificateur d'erreur, et l'installer sur une petite planche, parce que sur le panneau de contrôle j'avais trop peu de place pour installer quoi que ce soit. Cet amplificateur d'erreur contient un diviseur de haute tension au moyen de deux 270K, 1/2 résistances en série watts. C'est beaucoup plus sûr que l'ultra-petit et surchargé diviseur SMD original!
Tout en faisant cela, j'ai également inversé la fonction de l'opto-coupleur. En conséquence, si elle échoue maintenant, la tension de sortie ira à zéro, et si l'une des alimentations auxiliaires échoue, la tension sera trop aller à zéro.

Le panneau de commande a été modifié, afin d'éliminer le diviseur SMD à haute tension, un tampon, et l'amplificateur d'erreur d'origine (qui a utilisé l'amplificateur interne de la SG3525), et ajouter quelques pièces nécessaires pour injecter le signal de la optoisolator directement dans la largeur d'impulsion modulateur, et pour fournir un point d'injection pour mon capteur de courant et de protection contre les surtensions.

Puis j'ai eu mon Dremel dehors, et sévèrement coupé la carte principale! J'ai réarrangé le filtre de sortie du broyeur de sorte que maintenant il est un inducteur de chaque côté. J'ai aussi réarrangé le filtre EMI sorte que maintenant cela fonctionne. J'ai dû enlever plusieurs grandes composantes à faire toutes les coupes.
Et puis j'ai fait une modification qui est crucial pour la sécurité, mais aussi rend l'appareil plus adapté pour mon application: Je suis entièrement séparé les fonctions de l'onduleur et le chargeur, de sorte qu'ils puissent fonctionner en même temps, et éliminé le passage UPS fonctionnalité. Cela m'a permis de couper cette connexion directe méchant entre l'entrée et la sortie 220V! Comme il est maintenant, il devrait être possible d'utiliser le chargeur pour recharger la batterie à partir de la source d'énergie primaire, tandis que dans le même temps de fonctionnement de l'onduleur, pour alimenter les charges très variables qui lui sont connectés. Cela devrait permettre la gestion d'une maison, y compris les charges occasionnelles à 3kW (le plus haut J'ai besoin) pour peu de temps, tout en utilisant un système d'énergie alternative de 500 watts en alimentation primaire. À cette fin, j'ai réduit la valeur actuelle du chargeur, qui est à l'origine 50A, à un niveau mon système peut nourrir.

La partie inférieure de la planche bien sûr également besoin d'être coupés assez sévèrement pour faire tout cela! Plus tard, j'ai soudé tous les ponts de fil en place.
Avec ces modifications, l'onduleur est devenu très plus de radio-friendly! L'onde sinusoïdale de sortie est maintenant assez propre, et le bruit de la radio, tout en continuant à présent, est seulement une nuisance mineure, au lieu de le désactiver totalement flonflons qu'elle était avant. Filtrage externes doivent se débarrasser du reste. J'ai également installé un filtre à l'entrée du chargeur ligne, pour le rendre assez RF-silencieux pour l'instant.

Vous pourriez dire que je suis presque là ... Mais pas. Stabilité des boucles de régulation a été un cauchemar. C'est en partie parce que je n'ai pas encore remplacé les très petites inductances trop-filtre dans le convertisseur DC-DC. Comme ils saturent à des degrés divers, la boucle d'alimentation du convertisseur modifie son comportement. Et pour le chargeur, je n'ai réussi à obtenir la stabilité conditionnelle dans la plupart des conditions d'exploitation, mais à ce moment où il se déplace de contrôler le courant à contrôler la tension, pendant le cycle de charge d'une batterie, il est toujours instable, et il semble que rien Je ne peux stabiliser!
De plus, le couplage thermique des pièces reste à améliorer, les inductances de filtre doit être remplacé, et bien d'autres choses «mineures», mais le très grand obstacle est la suivante: je ne vois aucun moyen au monde pour stabiliser l' boucle d'asservissement du convertisseur continu-continu, tout en assurant en même temps qu'il ne peut développer des problèmes de flux de marche. Le problème est que ne pas avoir de détection de courant primaire, la marche flux ne peuvent pas être évités grâce à courant cycle par cycle de limitation. Cela nécessite l'aide d'un amplificateur d'erreur lent, mais une telle chose a un retard de phase de 90 degrés, ce qui ajoute au comportement fondamentalement RC du circuit de puissance, de créer des conditions d'instabilité. Avec un amplificateur d'erreur rapide, qui possède une avance de phase au lieu de retard, il serait facile de stabiliser ce circuit, mais alors il serait flux de graves troubles de la marche! Aucune solution ne semble possible autre que la mise en œuvre détection de courant côté primaire, et qui est difficile, étant donné que cela devrait être fait au moins une dans chacun des six groupes de convertisseurs séparément, et que les courants impliqués sont plusieurs centaines d'ampères, et que l'espace disponible est minuscule! Toute "solution" sans détection de courant côté primaire ne sera pas fiable.
A ce moment, j'avais renoncé, et destiné à enterrer le brillant Puissance presque neuf Jack onduleur dans un trou profond, humide, puis planter un arbre sur lui, l'espèce la plus épineuse de l'arbre que je pouvais trouver.

En octobre et novembre 2009, le nouveau J'ai passé beaucoup de temps sur cet onduleur merde. En ce moment, j'ai déjà investi beaucoup plus de temps que ce que cette chose vaut, mais il est devenu une sorte d'obsession, un jeu et un défi d'essayer de faire fonctionner assez bien!

Chargeur:

J'ai creusé, creusé profondément dans le circuit de chargeur, d'analyser exactement pourquoi il était instable. J'ai simulé, calculé, et finalement découvert que sa compensation de boucle de courant était assez bon, mais sa compensation de boucle tension est correcte seulement pour cette chose à travailler en tant que source d'alimentation connectée à une charge résistive, et non pas comme un chargeur de batterie! Alors que sans une batterie connectée, la fréquence de résonance du filtre LC du chargeur est dans la gamme de quelques centaines de Hertz, lors de la connexion de la batterie à la fréquence de résonance diminue de façon spectaculaire, la fréquence exacte dépendant de la capacité de la batterie, de la résistance équivalente série et ainsi de suite, mais En général, il devient inférieure à l'un Hertz!
Alors j'ai calculé un nouvel ensemble de valeurs pour la compensation de boucle de tension, basé sur la plus grande banque de la batterie J'ai l'intention de charger et mis en œuvre cette. Maintenant, le chargeur est inconditionally stable, et fonctionne comme un charme! Il est intéressant de noter que la fréquence de coupure de la nouvelle compensation de boucle est de 1550 fois plus faible que ce que les ingénieurs électriques utilisés Jack! Dans le même temps, le gain dans la bande de fréquences du milieu est beaucoup plus élevée que l'origine.
Pour terminer la remise en état du chargeur, j'ai installé un bloc d'entrée d'alimentation avec interrupteur et filtre EMI interne et, à cette j'ai ajouté un autre mode commun starter et condensateur de dérivation. Maintenant, le chargeur n'envoie aucun bruit important sur la ligne AC. Mais j'ai encore de filtrer la ligne de batterie. Depuis que l'on est partagé avec l'onduleur bon, j'ai laissé ça pour plus tard.

Convertisseur DC-DC filtre d'arrêt:

J'ai commandé des T-184-26 cœurs, et des plaies nouveaux inducteurs pour le filtre de sortie du convertisseur DC-DC. Cette photo montre une nouvelle facette de l'inducteur à côte avec un original. La différence de taille est assez évident, je dirais! Et même ces inducteurs sont beaucoup plus grandes encore marginal, limité par l'espace disponible à l'intérieur de l'onduleur. Ils ont quatre fois l'inductance des originaux, et conservent leur inductance deux fois mieux au courant de haute DC. En outre, ils ne lâche environ 8 watts, au lieu des 53 watts perdus par l'original. 8 watts dissipation fait le grand inducteur se réchauffer, mais pas trop chaud, tandis que les 53 watts dissipés par le petit, il est lui-même dessouder, propriétés magnétiques lâches, se décolorer, voire auto-détruire si courir assez longtemps.

Convertisseur DC-DC compensation de boucle:

Avec la nouvelle inductance de filtrage en place, au moins j'ai pu tester, exécuter la section de conversion DC-DC dans des conditions stables. Alors j'ai couru en configuration en boucle ouverte, mesuré la réponse de la boucle réel, et adapté d'un amplificateur d'erreur en fonction de sa phase / comportement de gain. Je suis finalement arrivé avec une compensation de boucle qui a 38dB gagner jusqu'à 600Hz, puis commence à tomber, l'introduction d'un total de trois pôles passe-bas, un d'entre eux dominant sur les deux autres, d'abandonner le gain aux hautes fréquences à un point qui évite les changements de largeur d'impulsion trop rapide, ce qui pourrait conduire le convertisseur push-pull en saturation unilatéral. Tout cela tout en conservant une marge de phase très sain. Avec cet amplificateur d'erreur, la sortie 340VDC de cette étape reste régulé à quelques volts, alors même que la section de chopper sinusoïdal dessine un énorme courant pulsé, et reste totalement stable dans toutes les conditions testées jusqu'ici. Je ne sais pas encore si cette disposition se révélera assez bon dans l'utilisation pratique, mais au moins il ya de l'espoir ...

Plus erreurs de conception montrant en place ...

En testant le variateur complet, tout à coup le signal de sortie a commencé à se dégrader! Bien que l'on half0cycle resté propre, l'autre déformée progressivement, de pire en pire ... Après un certain temps, il était devenu presque une vague de triangle! Dans le même temps, l'onduleur a commencé à faire des bruits assez horribles.
Le problème a été rapidement attribuée à l'une des optocoupleurs dans la vague chopper sinusoïdale pas allumer correctement, produire une sortie erratique. Et la raison de ce problème, encore une fois, s'est avéré être la totale incompétence de la personne qui a conçu ce circuit! Un optocoupleur 6N137 était conduit par une résistance 1k, à partir d'une sortie du pilote CMOS 5V. Ceci va produire environ 3,6 mA à travers l'émetteur de l'opto-coupleur. Et le 6N137 s'est vu attribuer pour un minimum absolu de 6,3 mA, avec une valeur recommandée de 15mA! À 3,6 mA, il sera généralement toujours fonctionner à basse température ambiante, mais pas plus quand il fait encore un peu chaud. Comme l'opto-coupleur âges, il ne fonctionnera que s'aggraver à ce faible courant. Comment stupide est un designer qui utilise des résistances 1k partout, sans même vérifier les fiches techniques pour s'assurer que le courant qui en résulte est de l'ordre sécuritaire?
Après permutation des ces résistances 1k pour une valeur qui produit un courant dans la plage de sécurité, la forme d'onde renvoyée à une bonne sinusoïdale, et y demeure même si l'onduleur chauffé davantage.

Débit d'air:

Un ventilateur aspirant l'air d'une boîte fermée n'est pas très bonne, si l'air ne peut pas pénétrer dans la boîte! Comme décrit ci-dessus, les orifices d'entrée d'air sur le cas du total de cet onduleur seulement 5% autant que la surface active du ventilateur. Pour gagner un peu plus de flux d'air, j'ai enlevé les deux gros connecteurs de sortie de puissance. Ces connecteurs multistandards, qui va s'accoupler avec presque n'importe quelle prise utilisée partout dans le monde, a travaillé assez bien, mais en les retirant et l'installation de deux sorties chiliens standard (du même type que celui utilisé en Italie), qui sont beaucoup plus petits, j'ai pu libérer beaucoup d'espace sur le panneau avant, que je quadrillée pour l'utiliser comme entrée d'air. La surface totale d'ouverture est maintenant trois fois plus grande que précédemment, mais qui est encore très faible. Je pourrais avoir besoin de percer beaucoup de trous dans les coquilles.

Mise à la terre et court-circuitant:

Cet onduleur a une configuration particulière: la seule partie qui a été fondé en aucune façon était l'enceinte. L'ensemble du circuit a été laissée flottante, y compris la batterie. Le filtre EMI à la sortie a également été laissée sans fondement, et donc inutile. La batterie est également variable. Pire que cela: Il y avait un condensateur, installé à l'aide d'un morceau de fil, de rejoindre le bus de courant continu à haute tension à la basse tension (circuit de la batterie) de côté, qui a quitté la batterie reliée à 350 impulsions volts à 20 fréquence de répétition des kilohertz, respectif à la sortie de courant alternatif! Cela permet non seulement tourné l'onduleur dans un émetteur de bruit à large bande très efficace, avec antenne dipôle (le câble à haute tension et le câblage de la batterie formant les deux pôles), mais également un obtiennent un choc très dérangeante pour toucher les bornes de la batterie!
J'avais déjà reconfiguré filtre EMI dont la sortie effectivement travailler la terre, par son raccordement à la terre. Maintenant, je me rendis à supprimer ce condensateur choc génératrice stupide, puis sur terre le pôle négatif de la batterie, ce qui signifie en fait la terre de l'armoire et donc à la terre véritable circuit toute la basse tension et de contrôle. Cela apporte une sécurité essentielle, et a arrêté les chocs, mais j'ai vite découvert pourquoi les Jack personnes Power ajoutées ce condensateur: Dans la nouvelle configuration correcte, la boucle de régulation a été ramasser une quantité énorme de ce signal 20kHz, la conduite de la boucle sauvage!

La raison de ce problème fut vite trouvée: Dans son infinie sagesse et l'expérience, la personne qui a conçu le circuit imprimé voyait rien de mal à placer l'opto-coupleur de retour sur un «plan de masse". Rien de mal à cela, bien sûr ... sauf que le «terrain» qu'il a choisi est le côté négatif du circuit intermédiaire, qui transporte plusieurs centaines de volts d'onde carrée 20khz respectifs à la terre!
Regardez la photo. La petite boîte blanche, c'est que opto-coupleur. De l'autre côté de la carte il ya un transformateur. La broche de la base de coupleur optique est directement sur l'une des broches secondaire du transformateur, qui est située du côté haute tension! Il ya une capacité importante à travers le conseil, couplant directement les plusieurs centaines de volts de bruit dans la borne de base du coupleur optique très sensible, qui n'est pas contourné en aucune façon!
Grande conception, vous ne pensez pas? ;-)
Pour résoudre ce problème, j'ai levé la borne de base du coupleur optique de la carte, afin de réduire sa capacité à le bruit "plan de masse". Ensuite, j'ai mis un peu de contournement sur elle, juste assez pour réduire le bruit à un niveau acceptable. Et puis j'ai dû passé beaucoup de temps sur faire quelques tours de magie avec la boucle de régulation, afin de rendre à nouveau sa stabilité, parce que le contournement de l'opto-coupleur dégrade inévitablement la marge de phase de la boucle de contrôle au point de rendre le circuit conditionnellement instable. A la fin, il a bien fonctionné, mais a exigé une aide internationale de deux personnes qui ont un intérêt dans cette merveille d'ingénierie taiwanaise, et m'a aidé avec des simulations de circuits et suggestions!

Faible alimentation auxiliaire:

Le petit transformateur SMD indiqué ci-dessus fait partie d'une alimentation auxiliaire isolation galvanique qui alimente une partie de la boucle de rétroaction, et l'entraînement de l'onde de hachage IGBT sinusoïdales. Ces alimentations doivent généralement livrer environ 15V. Mais celui-ci ne l'a fait autour de 11V. Avec mon nouvel amplificateur d'erreur, qui a pris un peu de courant supplémentaire de cette offre, la tension a baissé un peu plus loin. Et en raison du choix de unclever des condensateurs de filtrage et de condensateurs de bootstrap high-side-pilote, fort courant surtensions arriver à un taux de répétition de 100Hz. Ces poussées ont fini par tirer l'alimentation auxiliaire juste en dessous de la limite de 10V, ce qui rend les pilotes du pont abandonnent en raison de manque de tension! Le résultat a été une onde sinusoïdale horriblement déformée à la sortie.
J'ai d'abord essayé de régler le problème en enlevant simplement le transformateur et l'ajout d'un peu plus de tours de l'enroulement secondaire. Quand je l'ai enlevé, j'étais dans la prochaine alerte! Ce transformateur a un doen enroulement de fil émaillé commun, et l'autre enroulement utilise le fil avec isolation plus forte. C'est d'habitude dans de tels transformateurs qui doivent isoler des tensions élevées. Mais la personne qui a conçu ce PCB nié que la sécurité en plaçant un plan de masse sous le transformateur, qui est relié à l'enroulement mieux isolés, et touche le fil émaillé de l'autre côté! Tehre ya même des vias, qui n'ont pas le vernis vert sur eux, en contact avec le fil émaillé! Ainsi, dans la configuration d'origine de cet inverseur, la seule isolation entre le 350V sur le côté de sortie, et les bornes de la batterie, est une couche d'émail de fil d'épaisseur de quelques microns, ce qui peut facilement être grattée!
J'ai ajouté deux couches de ruban isolant avant de réinstaller le transformateur. Quoi qu'il en soit, l'isolation est toujours dangereuse, car les pistes du PCB sont trop rapprochés. Sur le côté droit de cette photo, la diode rectangulaire (dans l'ombre) est sur le côté secondaire, tandis que le plan de masse autour d'elle se trouve sur le côté primaire. Le jeu entre les deux zones de cuivre est bien inférieure à un millimètre.
Au moins, j'ai maintenant le circuit de la batterie à la terre, de sorte qu'un contournement à cet endroit pourrait causer des dommages, mais aucun risque de tuer quelqu'un.
Ajout de tours pour le transformateur que légèrement amélioré la tension. Assez pour arrêter le problème des pilotes abandonnent, mais à peine. Plus tard, j'ai diagnostiqué le vrai problème comme étant un transistor PNP SMD de qualité inférieure qui ne répond pas à sa cote HFE, aggravée par la conception en utilisant plutôt faible au volant. J'ai augmenté la conduite, qui produit environ 13V, ce qui devrait être assez bon.
A ce stade, l'onduleur semble fonctionner avec une performance aceptable. En dernier amélioration, j'ai sorti mon coupe-fil et découpez deux résistances qui causaient la perte d'énergie totalement inutile: l'un en parallèle avec la batterie, un autre en parallèle avec l'entrée d'alimentation du chargeur. Celui de la batterie était probablement destiné à décharger les condensateurs de filtrage après déconnexion de l'onduleur de la batterie. Il dissipe environ un demi-watt à tout moment. Ce n'est pas une trop mauvaise idée, mais je l'ai enlevé parce que je veux être en mesure de quitter l'onduleur connecté à la batterie en tout temps, même lorsqu'il est éteint, sans décharger la batterie. L'autre résistance, à l'entrée AC, dissipée près de deux watts et faisait très chaud, et était totalement inutile. Je suis désemparés quant à pourquoi les concepteurs ont incluse. Si c'était pour s'acquitter de toutes capacités minuscules à l'entrée AC après la déconnexion, une résistance megaohm dissiper milliwatts seulement auraient suffi. Il ya une telle résistance megaohm dans le filtre de ligne ajoutai-je, si je pouvais retirer en toute sécurité la résistance 30k qui causait la chaleur dans un endroit indésirable, à proximité des condensateurs électrolytiques qui n'aiment pas la chaleur.
Après cela, j'ai allègrement fermé l'armoire! L'onduleur fonctionne maintenant assez bien, ne provoque pas trop d'interférences, et devrait être très sûr à tous égards à ce qu'il était avant. Le temps nous dira si c'est maintenant fait assez robuste pour une utilisation pratique, ou si les pauvres dissipation thermique ou un autre problème non corrigé tuera encore.
Mais j'ai le sentiment de malaise d'avoir été floués. L'effort d'ingénierie que je mets dans apportant ce produit taïwanais immature à un point où il peut être utilisé, aurait dû être faite par les personnes qui produisent, et non par moi, le client! Mes sentiments de sympathie vont aux nombreuses personnes qui ont acheté un de ces onduleurs, que de le voir exploser, et n'ont pas l'expertise nécessaire pour corriger ses nombreux défauts.

La prise d'alimentation 3500 Watt contact inverseur