AZWater PVI-1P36

[kuba47]

Ahoj,

včera jsem tu měl na opravu tenhle, hodně kritizovaný, bojlerový střídač, tak jsem se ho pokusil trochu zdokumentovat, dokud si něco pamatuju.

cover.jpg

Přepínačem lze volit 3 režimy: PV, AUTO, SÍŤ.

V režimu PV používá jen vstup z panelů. Po zapnutí nejdříve zkontroluje, jestli má na výstupu nějaký odběr. Pokud ne, vypne se cca na 10 minut, pak to zkusí znovu. Nastavení teploty v tomto režimu nemá zřejmě žádný vliv.

V režimu AUTO volí vstup podle teploty bojleru. Pokud je teplota bojleru vyšší, než nastavená, používá panely. Pokud je nižší, přepne na síť. Ale to i v případě, kdy síť není dostupná (stykač HDO vypnutý). Místo toho, aby se snažil získat aspoň nějakou energii z panelů, nenahřívá vůbec. Tohle nechápu.

V režimu SÍŤ nahřívá jen ze sítě, panely nepoužívá.

inside.jpg

Jsou použity 3 hladiny napájení: +12V, +5V, +3.3V. Vnitřní "zem" je spojená s mínusem panelů.

12V přichází ze zdrojů, které jsou na kolmých deskách připájené do té hlavní - dole z AC, nahoře (na fotce schovaná pod deskou s diodami a přepínači) ze solárů.

Pak jsou tam LDO v SOT-89 pro 5V a 3.3V. Z 5V se přes DC/DC měnič vytváří galvanicky oddělená větev pro napájení teplotního čidla v bojleru. Komunikace 1-Wire, čidlo zřejmě DS18B20, pro galvanické oddělení je použit SCM3725ASA.

front.jpg

bottom.jpg

Procesor je STM32F030R8T6, napájen z 3.3V. Firmware mám zálohovaný, kdyby někdo potřeboval.
Z 3.3V je také napájeno proudové čidlo ACS712-40, přestože podle datasheetu má minimální Vcc 4.5V.

3 relé dole mají přepínací kontakt, 1 přepíná výstup nuláku mezi střídačem a sítí. 2 v sérii jsou použity na fázi. Jejich cívky jsou napájeny z 12V, ale jen z AC zdroje. Tzn. nemůžou sepnout, pokud jde napájení jen z panelů.

MOSFETy tvořící H-bridge mají označení P100N60E, Rds = 86mOhm a řídí je drivery IR2108S. A tady je podstatná konstrukční vada, viz. průběhy na gate a drain jednoho z MOSFETů.

data_73653.png

Driver nedá dostatečný proud, aby udržel MOSFET zavřený, když se začne otevírat ten protější. Takže nastane cross-conduction a rozkmitá se to. Řešením je výrazně zpomalit otevření MOSFETu. Odpory na gate, původně 100R, jsem vyměnil za 1k a výsledek je takovýto:

data_10543.png

S tím už jsem spokojen. Doba otevření 1us je (pro frekvenci 120Hz, na které střídač běží) pořád dostatečně rychlá, žádný negativní vliv na zahřívání to mít nebude. Tahle úprava je naprosto nezbytná, pokud to má opravdu fungovat jako střídač, a ne jako rušička s možností náhodné autodestrukce.
Musim ale říct, že jsem uvnitř čekal větší katastrofu. Tohle by mělo být po úpravě docela dobře použitelné.

[Humux]

Musim ale říct, že jsem uvnitř čekal větší katastrofu.

Ty tři šedivý krichličce, kde to Indiáni vykopali?
Jako seriový odpor do gate? zkoušel si tak 10-15Ohm?

[Jirka77]

Vzdyt pise ze bylo potreba zpomalit nabijeni gate a ze tam je 100ohm v gejtu, coz zvysil na 1k a to uz je dostatecne, tak jakych 10-15ohm ? Zajimave jak to maji kluci cinsky vyladene na hranu aby to nejaky cas fungovalo a pak bouchlo, to je pomerne zjevne schvalne blbe naladene, pritom to neni az takovej shit, az na "drobnosti" toho prepinani na sit apod.. no to by se asi dalo vyresit lepe.

[kuba47]

10R tam je taky, pro vybíjení gate. Snižovat ho nemá smysl, ten driver stejně větší proud nedá. Stejný problém je u Sitona, tam se pak přidával ještě PNP tranzistor a stejně to často nestačilo. Zpomalit spínání je spolehlivější řešení a při takhle nízkých frekvencích to ničemu nevadí.

[Humux]

Vzdyt pise ze bylo potreba zpomalit nabijeni gate a ze tam je 100ohm v gejtu, coz zvysil na 1k a to uz je dostatecne, tak jakych 10-15ohm ?

Aby byl rychlej náběh, tak se musí odpor snížit a né zvýšit. Pak to bude znamenat vyšší zahřívaní tranzistorů, dál záleží i na kvalitě budiče, zda takový výkon zvládne, jestli né tak se musí hodnota odporu zákonitě zvýšit. Osobně ve svých náčrtech používán TLP 250, příp. jejich modifikace.

A ještě né nadarmo se říká u komplementu na výstupu se nic takovýho dít nebude. Je toho plnej internet. Dobře naprogramovaný procesor by to měl ale zvládnout, jenže, jen "dobře" naprogramovaný.

10R tam je taky, pro vybíjení gate.

Tak to je blbej driver. Tam nemá být nic jeného než odpor do série s gate.

[Jirka77]

No tyhle drivery maji nastavitelny dead time jestli by nebylo chytrejsi to udelat pres deadtime ? pro 120hz jsou nejake mikrosekundy na prebehu nepodstatny. On resi aby se ta protejsi strana pomaleji otevrela zvysenim odporu mezi driverem a gejtem, pokud to dobre chapu. Jiste pokud by to spinalo na vyssch frekvencich a zpomalil bys nabijeni gejtu tak se muze vyrazne zvysit tepelna ztrata ale pri 120hz to je vliv +-0

[kuba47]

Deadtime je tam dostatečně dlouhý, stejně se ten tranzistor znovu otevře kvůli parazitní kapacitě mezi gate a drain. Pro tyhle tranzistory tam měl být mnohem silnější driver.

[kuba47]

Jo, TLP250 by bylo pěkný, jenomže to potřebuje galvanicky oddělený zdroje. To u low-costu jako je tohle nikdo dělat nebude.

[Jirka77]

rozumim no tak pokud tato pomerne snadna uprava resi problem tak proc ne. Ze by si autor u sitonu nevsiml podobneho jevu ? to se mi moc nezda ani jsem neslysel ze by mel nekdo problem, pokud ten siton uz je ozivenej vetsinou jede roky bez problemu.

[kuba47]

To se právě taky divim. Ale bude to asi hodně záviset na konkrétních tranzistorech. Dřív se tam dávaly 47N60, ty jsou hodně pomalý, nemuselo se to u nich projevit. Já kompletoval 3ks Sitona v SMD verzi s MOSFETy NTHL041N60S5H. U prvních dvou jsem odpory hned vyměnil za 1k, ty běží dodnes. U třetího jsem nechal původní 100R, a ten už odešel. Byl tam i přepálený odpor v RC snubberu, což se nedá vysvětlit jinak, než že to kmitalo. Při 50Hz by na něm byla výkonová ztráta naprosto minimální.

[Jirka77]

V tom bude ten rozdil ze jsi pouzil jine tranzistory a autor to mel odladene s jinym typem.