Alimentatore Regolabile Economico

[ulixxes]

Salve a tutti. Ho costruito un piccolo forno ad induzione che funziona con una tensione di ingresso nominale di 48V, ma che potrebbe esser variata da 60V a 24V. Adesso avrei intenzione di introdurre un controllo in temperatura e poterne regolare la potenza variando la tensione di ingresso. Mi chiedevo se era possibile costruire un alimentatore (possibilmente economico) regolabile elettronicamente mediante un comando analogico o un PWM che con una tensione di input di 220V AC mi potesse fornire una tensione tra 60V-24 VDC. Non ho necessità che sia particolarmente regolata (vanno bene anche ripple di V) purchè non si scenda mai sotto i 12V nè che la tensione di uscita sia cosi precisa (in ogni caso sarebbe regolata da un loop), ma ho necessità di potenze elevate (attorno al KW). Qualcuno saprebbe suggerirmi un circuito o un'idea per poterlo fare? Molte grazie

[enricopedro]

il kw non e' poco...

forse potresti rimediare con un relais o teleruttore

comandato dal termostato con due ( o forse tre stadi )

sonda fredda contatti chiusi sul totale alimentazione 48V

sonda calda contatti in apertuta sui 48 e chiusura sui 12V .

Altrimenti non resterebbe che un variatore sottocarico (variac) sul lato AC asservito dalla sonda.

oppure un complicato alimentatore SW ( a commutazione)

[Livio Orsini]

1 kW a 48 V sono 38 A tondi, corrente non proprio banale.

Una strategia abbastanza pagante potrebbe essere: rete 230V==>diodo==>mosfet chopper==>Batteria di condensatori di livellamento ==> carico.

Il mosfet dovrà essere attivato nella semionda raddrizzata con fase proporzionale alla tensione richiesta ed al carico.

QUesta è la linea guida. Se pensi di essere in grado di affrontare un lovoro di questo tipo se ne può discutere.

[ulixxes]

Grazie,

potrebbe essere una soluzione. Originalmente avevo pensato a 220V --> trasformatore 220/60 --> raddrizzatore --> condensatore --> mosfet --> condensatori di livellamento --> carico

Più che altro perchè visto che comanderò il mos con un microcontrollore (per dare il segnale PWM) non volevo correre il rischio di causa un errore lasciare il mos completamente chiuso e superare i 60V (tensione limite per il circuito). Se potessi evitare di usare un trasformatore (sempre difficili da trovare e non molto economici), sicuramente sarebbe meglio. Solo due domande, visto che non sono ancora molto ferrato sull'alta potenza (ci sto provando, ma ho già fatto alcuni danni..).

- Quali tipi di mos suggeriresti per una potenza del genere?

- E' possibile in qualche modo inserire una protezione semplice che clampi o stacchi del tutto se si va oltre 60V o sotto i 12?

Molte grazie,

[Livio Orsini]

Se non ci sono altre ragioni ti sconsiglierei l'uso di un regolatore a µP; sarebbe preferibile l'uso di un integrato specifico per regolatori PWM.

Nei Cataloghi LT, Maxim, NXP (Philips) e TI hai solo l'imbarazzo della scelta; nelle application totes trovi anche le indicazioni per il semiconduttore di potenza.

Ti consiglio, prima di in traprendere gli esperimenti, di leggerti la letturatura applicativa, soprattutto per capire le difficoltà di una simile applicazione.

Questi circuiti hanno poi integrata, la possibilità di blocco per sovra e sotto tensione.

L'uso di un trasfo potrebbe essere consigliabile in funzione dell'applicazione finale.

Nei drives per motori cc a bassa tensione si fa uso proprio di trasformatori per semplificare la circuitazione dei drives stessi. Non ho esperienze in merito alla tua applicazione.

[ulixxes]

Ciao,

grazie per la dritta. In effetti anche a me preoccupa affidarmi al uP: proverò a guardare i regolatori PWM. Potresti solo darmi un paio di nomi di integrati di riferimento da cui poter partire a guardare per il mio progetto? Ce ne son talmente tanti che mi sto perdendo..

Grazie,

[Livio Orsini]

Nei siti delle case che ti ho citato c'è la guida parametrica; inserisci i dati di tensione in, tensione out, corrente massima e automaticamente ti selezionano i dispositivi adatti al tuo scopo.

[Mirko Ceronti]

Solo una domanda.....una corrente unidirezionale ad onda parzializzata potrebbe andare bene ?

Il ripple però è selvaggio, quindi chiedo conferme.

Ad ogni modo il trasfo servirebbe comunque, poichè 38 Ampere prelevati direttamente dalla rete non sono possibili in un contratto da 3,3 Kw

Saluti

Mirko

[ulixxes]

Ciao,

la potenza massima è di 1 Kw, per cui con un contratto a 3KW ci stare. Ovviamente sulla 220 ci sarebbero circa 4,5 A (al massimo). Ovviamente diventerebbero un bel po' di più trasformati a 60V (sui 16A).

Purtroppo temo che un'onda parzializzata potrebbe creare danni. Il forno è composto da un circuito autoscillante e sotto i 12V potrebbe succedere che l'oscillazione non si inneschi e il uno dei due mosfet vada in lineare e si bruci (per questo dico non meno di 12V). Tanto per fare un esempio, ora lo alimento con uno switching (che ovviamente appena acceso ci mette un attimo a raggiungere la tensione nominale) e ho dovuto mettere un relay che si accende solo quando la tensione raggiunge almeno i 12V proprio per evitare di bruciare tutto.. cosa già successa una volta: purtroppo son più bravo come SWrista che in elettronica di potenza!

[gabri-z]

Buona sera a tutti !

Il grande SCR , per caso ?

[ulixxes]

Ciao,

temo di non aver capito la domanda. SCR?

[Livio Orsini]

E' riferita alla proposta di Mirko. Usando uno SCR per parzializzare la semionda ottieni una regolazione di tensione adatta alla bisogna, solo che il fattore di forma è indecente.

Inoltre, dovendo azzerarasi la corrente nello SCR per potersi spegnere, non puoi filtrare immediatamente dopo lo SCR stesso. Bisognerebbe usare una topologia a ponte semicontrollato., ovvero 2 diodi e 2 SCR.

[gabri-z]

Buona sera a tutti !

E' riferita alla proposta di Mirko

Vedi che si può conoscere una persona anche senza averla mai vista ? Esatto , era riferita a Mirko , dato che ci risulta che riesce a gestire circuiti di potenza di questo tipo .

io l'avevo immaginato con un SCR a cortocircuito in uscita di un ponte raddrizzatore in grado di supportare abbondantemente la corrente del primario del trasformatore scelto dal amico ulixxes ; il ponte viene alimentato direttamente dalla rete in serie con il primario del trasformatore .

Nel secondario , un solo ponte di diodi ed un filtro (C, L , LC ) , senza un regolatore di tensione , viste le correnti in ''giro'' ; la regolazione della tensione in uscita viene fatta parzializzando la tensione sul primario , in modo che in uscita del filtro si ottenga la tensione desiderata .

Il SCR deve essere comandato in tutte e due le semionde , altrimenti il ''ferro'' del trasformatore diventerà una grossa calamita se il SCR regge .

[Livio Orsini]

Il SCR deve essere comandato in tutte e due le semionde....

O usi un triac o 2 SCR in parallelo.

Però Ulixxes vorrebbe evitare il trasormatore da 1kW che è costoso, ingombrante e pesante.

L'alternativa è l'uso di un ponte a SCR semicontrollato seguito da un filtro; ovviamnte oltre ad uno SMPS direttamente da rete, che a mio parere è la soluzione tecnologicamente più corretta.

Modificato: 6 novembre 2014 da Livio Orsini

[fisica]

qua si spara, quindi mi aggiungo... e se compri un inverter 3kW uscita trifase da battaglia, ci metti un bel ponte e un condensatore grosso, e regoli tutto con l'ingresso analogico dell'inverter? puoi anche mettere le limitazioni. boh

[Mirko Ceronti]

Dovrebbe quantomeno realizzare un ponte diodi facendo uso di diodi extra-fast tipo quelli negli stadi d'uscita delle saldatrici, causa al PWM a frequenze supersoniche presente nelle onde quadre dell'inverter.

Anche il condensatore di filtro sottoposto a siffatto trattamento potrebbe non gradire.

Saluti

Mirko

[Livio Orsini]

Visto che si è scatenata la fantasia perchè non usare una dinamo da 1500 W azionata da un motore da 2 kW?

Via siamo seri. L'utente ha chiesto idee su come risolvere in modo economico il suo problema.

[gabri-z]

Buona sera a tutti!

O usi un triac o 2 SCR in parallelo.

Per i triac ho un dubbio (cosa personale ) , andrei su due SCR , ma il circuito di comando si complica (ed il costo aumenta ) rispetto ad un solo SCR ''aiutato'' da un ponte raddrizzatore ; il comando di quest'ultimo potrebbe essere fatto con un TUJ e servirebbe un solo trasformatore d'impulsi per comandare il SCR .

La cosa della dinamo non sarebbe da scartare se non si trattasse di :

Alimentatore Regolabile Economico Modificato: 6 novembre 2014 da gabri-z

[Livio Orsini]

rispetto ad un solo SCR....

Con un solo SCR regoli su una sola semionda, perchè nell'altra non può condurre; anxi ci si deve assicurare che al termine della semionda di regolazione la corrente nello SCR scenda al disotto della soglia di mantenimento, ovvero si annulli.

[Mirko Ceronti]

Perdonami Livio, ma a Te come risultano

1 kW a 48 V sono 38 A tondi, corrente non proprio banale.

I = P : V = 1000 : 48 = 20,8 A

Oppure hai informazioni sul cos-fi lato AC che ignoriamo ?

Saluti

Mirko

[Livio Orsini]

Semplicemente chissà a cosa pensavo quando ho fatto il conti; avrei dovuto vederli immediatamente, perchè 1000/50= 20.

Ehee la vecchiaia......

Fortunatamente ci sono i giovani ben svegli che verificano

però, il nostro amico che ha aperto la discussione, che fine avrà fatto?

Modificato: 8 novembre 2014 da Livio Orsini

[Mirko Ceronti]

però, il nostro amico che ha aperto la discussione, che fine avrà fatto?

Domanda esatta !!!!

Forse ci ha cestinati.....

Saluti

Mirko

[fisica]

Livio, e' scappato per colpa nostra, uno vuole troppi ampere, uno ci mette un inverter, l'altro un dynamotor.....

P.S. LIVIO TI STAI AVVICINANDO PERICOLOSAMENTE A 2^^15 MESSAGGI.......

Modificato: 8 novembre 2014 da fisica

[Livio Orsini]

"P.S. LIVIO TI STAI AVVICINANDO PERICOLOSAMENTE A 2^^15 MESSAGGI......."

Nessun problema, lavoro con interi doppi e senza segno.

[fisica]

non ti si batte... proprio non ti si batte