FABBRICARE UN INVERTER MONOFASE

[Twice Dec]

Buonasera a tutti. Il mio problema è quello di creare un inverter da 0. Devo partire da una tensione continua di n volts (diciamo 12 volt continui) per arrivare a una alternata di 230 volts 50 Hz (non devo controllare la velocità di un motore ma applicare un carico: facciamo conto di doverlo mettere in una utenza domestica) con un carico applicabile considerevole: per il mio caso devo far andar qualche lampadina quindi fissiamo il carico massimo a 5A. Il mio problema è che mi manca tutto, sia la teoria che la pratica. Sono un perito elettronico quindi qualcosa ne capisco però non avendo mai trattato l'argomento sono completamente all'oscuro. So che si parla di portante, di modulante, di armoniche, ma non riesco a mettere il tutto insieme in teoria, e non ho idea di come si fa in pratica. Non sono stato molto esauriente ma farò in modo di aiutarvi ad aiutarmi. Domandate pure! 

Michele

[dnmeza]

come mai vuoi costruirlo ? hai gia eseguito a casa circuiti stampati, montaggi elettronici, hai componentistica o devi acquistare tutto, forse l'acquisto in rete è piu conveniente, sicuramente non avrai la soddisfazione di averlo creato, che affidabilità vuoi dare al tuo inverter ? La potenza da come vuoi dovrebbe essere di 1 Kw o poco piu. a 12 V avrai da 80 a 100 A per quanto tempo vorrai alimentare il tuo utilizzatore ? con quante batterie ? .......

[dott.cicala]

Magari anche ad onda sinusoidale pura.

 

Avevo già risposto alla medesima discussione poi chiusa.

 

Bisogna essere realisti a costo di sembrare antipatici.

 

"Fabbricare"   un inverter da oltre un kW....

 

E' inutile anche solo pensare di intraprendere la realizzazione di un circuito del genere con le conoscenze che dichiari di NON avere.

 

 

 

 

 

 

[dott.cicala]

 

L'integrato è un 4047

[sx3me]

ma lo vedi che alla fine non ci vuole niente

[Livio Orsini]

Quando i dilettanti lavoravano  solo in analogica, praticamente ogni mese c'era una rivista che pubblicava un circuito per ricavare 220V 50 Hz da una batteria da 12 V. Eran tutti oscillatori che pilotavano un trasfo, in genere 2 transistor, qualche ressitore e un paio di diodi più un trasformatore ed il gioco funzionava. Si trovavano anche scatole di montaggio già pronte con costi crescent secondo potenza d'uscita.

 

Poi sono arrivati gli orientali con i loro prodotti ad "onda sinusoidale modificata" (SIC!) e visti i costi non vale nemmeno la pena prendere in mano il sadatore.

[dott.cicala]

Una cosa così.....

 

[Livio Orsini]

Si Stefano questo è un classico. Sembrerebbe uno schema di NE.

Si potrebbe realizzare anche ora con pochi euro; il componente più costoso è il trasformatore 230 V / 12 V + 12 V da 60 W

[dott.cicala]

Era una scatola di montaggio commercializzata da.....

 

 

Aprile 1981.             22500£

[gabri-z]

Non è che lo regalavano....

Non posso dire che sia oppure no ( lo schema ) della NE ma era diffuso in tante pubblicazioni .

Io lo realizzato una sola volta ( per motivo di forza maggiore - ci toglievano la corrente per due - quattro ore al giorno ) .Non sono stato molto contento , i transistor scaldavano troppo ed io non avevo mezzi ne teorici ne materiali per metterlo "" a posto "" .

 

P.S. Era con gli ASZ e non con 3055( questi erano per le classi privilegiate )

il ditino e' un po diverso ed è rivolto alle" classi " Scusate.

[tesla88]

http://www.radiomuseum.org/r/geloso_g149412g14941.html

Per gli amanti del Vintage  

[gabri-z]

AC , OC , Sono dell'epoca degli ASZ ....

[tesla88]

Sì ma secondo me son circuito coi quali andare oltre i 100 VA mi pare azzardato , non credo siano molto "regolati" in tensione..

L'amico vuole 5A che son circa 1kVA , la prima cosa che penso è, a livello pratico, la difficoltà nel realizzare in maniera "fai da te" uno stadio di potenza che lavorerà con >100 A ! In ogni caso realizzarlo con un trasformatore tradizionale vuol dire un catafalco ingombrante e pesante, se poi deve essere sinusoidale allora lo stadio di potenza dovrebbe dissipare circa 1kW anche lui, una stufa

 

Secondo me la soluzione migliore, trattandosi di lampade, è acquistare queste già a 12V ... magari a Led.

 

Altrimenti bisogna andare di switch mode, ma i cinesi con 50-100€ ti danno l'inverter del secolo con scritto SINE (modificata) ....

[Livio Orsini]

Quote

non credo siano molto "regolati" in tensione.

 

Sei ottimista. Non sono assolutamente regolati; carico e batteria influiscono pesantemente sull'uscita.

Il limite di potenza dipende molto dal tipo di transistor impiegato. oggi ci sono dei darlington con potenze dissipabili ben maggiori del vecchio 3055 che aveva un guadagno di corrente ed una banda passante quasi ridicoli, con il metro odierno. Però nel 1968 quando DeMico pubblicizzava il primo transistor da oltre 100 W, il famoso 2N3055, al costo di 1$ 8 (dimenticando che applicava il tasso di cambio 1$ = 1000L. contro il tasso ufficiale di 620L.) fu un successo enorme. Il 2N3055 veniva usato come fosse la panecea universale; non c'era mese che una rivista non proponesse un alimentatore con 2N3055 come regolatore serie, e/o un ampli "Hi-Fi" con coppia finale di 2N3055. Tassi di controreazione enormi, distorsione armonica molto bassa e......fatica d'ascolto grandissima.

 

Quote

L'amico vuole 5A che son circa 1kVA , ..

 

Infatti l'incipit della mia risposta nella prima discussione aperta, chiusa perchè inserita nel forum errato, era.

 

Quote

 

A parte il fatto che la progettazione di un inverter affidabile non è un problema tanto banale che possa essere affrontato da una persona che abbia le tue conoscenze dichiarate, c'è poi la questione che dire inverter e dire niente è praticamente la stessa cosa.

.....

 

 

 

 

Anche riducendo la difficoltà perchè, si tratta di un inverter a tensione e frequenza fissa, bisogna pur sempre usare un Ponte ad "H" come finale, sintetizzare tramite PWM la sinusoide, filtrare e prevedere un feed back per stabilizzare la tensione di uscita.

Basta osservare lo schema di un buon UPS per rendersi conto della non banalità del dispositivo.
 

Quote

AC , OC , Sono dell'epoca degli ASZ ..

 

 

Gli ACnnn son posteriori agli OCzz, gli ASZyy sono ancora più recenti ed hanno una tecnologia molto più moderna delle altre 2 serie. Gli OCzz sono proprio .....i pitecantropi dei transistor di potenza.Gli ASZyy eran giàmolto moderni, con prestazioni notevoli anche come banda passante, rispetto ai precedenti.

Fino ai primi anni 2000, su riviste specilistiche come EDN o Electronics Engineering trovavi la pubblicità di "Mister Germanium" che decantava la superiorità dei transistor di potenza al germanio, rispetto al silicio. In effetti per certe applicazioni il germanio dava qualche vantaggio.

[gabri-z]

Beh , se ammesso un OT ; a parte la corrente residuale di collettore sommata (in realtà moltiplicata) con un coefficiente (non proprio basso ) di variazione con la temperatura , TUTTO andava bene.

Se poi il male capitava , al interno c'era l'equivalente di quasi un quarto di tubetto (commerciale di oggi ) di pasta siliconica . Cioè , valeva anche da morto !

Io ho sentito dei 3055 suonare ( ho più di due testimoni vivi )

ma non ho Mai sentito gli ASZ ...

 

La cronologia e' giusta , ma gli AC non sono sopravvissuti a lungo dopo la fine degli AD , ASZ , perché non hanno trovato più" spazio " , si era arrivati al silicio...

[Livio Orsini]

Quote

Io ho sentito dei 3055 suonare

 

Intendi dire direttamente dai case senza un trasduttore tipo altoparlante?

 

Se ti riferisci al mio: " ..fatica d'ascolto grandissima. " guarda che è un fenomeno noto e conosciuto nel settore audio.

La strumentazione non rivela distorsioni apprezzabili, mentre l'orecchio umano denota un senso di fastidio e di affaticamento. Sembra che la causa principale di questo difetto sia dovuto alla fase dei segnali dicontroreazione.

Ovviamente io semplifico enormemente un fenomeno molto complesso. Decenni fa, quello che io ritengo uno dei migliori progettisti italiani di Ampli HiFi, Bartolomeo Aloia, dedicò una serie di articoli sulla rivista "Suono Hi-Fi" proprio per trattare questo fenomeno.

[gabri-z]

Suonavano proprio i transistor , senza casse collegate .Lo schema e' il classico composto dal pilota , una coppia di complementari seguiti da due NPN di potenza

[Livio Orsini]

Allora la meccanica per il fissaggio dei transistors e dei dissipatori aveva dei seri problemi.

le vipbrazioni dei trasformatori e dei finali sono cose che si cerca di evitare nel modo più assoluto.

[dott.cicala]

Allora...come va la fabbricazione dell'inverter?

[Livio Orsini]

Bud Spencer dopo il primo messaggio è sparito. Si sarà scoraggiato o avrà capito che un  problema troppo grosso per lui.

[dnmeza]

Spero si sia convinto di acquistarlo se proprio gli serve, magari di potenza leggermente superiore al carico da alimentare (1,5 KW)

[Twice Dec]

Quote

DNMEZA

come mai vuoi costruirlo ? hai gia eseguito a casa circuiti stampati, montaggi elettronici, hai componentistica o devi acquistare tutto, forse l'acquisto in rete è piu conveniente, sicuramente non avrai la soddisfazione di averlo creato, che affidabilità vuoi dare al tuo inverter ? La potenza da come vuoi dovrebbe essere di 1 Kw o poco piu. a 12 V avrai da 80 a 100 A per quanto tempo vorrai alimentare il tuo utilizzatore ? con quante batterie ? .......

Questo progetto non mi è venuto in mente così a caso: lo faccio per aggiungermi a un progetto di un altro amico. Non posso comprarlo perchè il progetto consiste nel costruire non prendere cose già fatte. Quindi tutte le idee di integrati o circuiti prefabbricati non posso accettarle. Ho tutta l'attrezzatura che serve e ho già esperienza in circuiti stampati: per l'esame di maturità ho costruito una stazione meteo completa e mi sono inoltrato in molti ambiti. Per quanto riguarda l'affidabilità mi basta che funzioni per 1 ora: per il resto mi basta la soddisfazione di averlo creato. Il carico consiste in 5-6 lampadine.

 

Quote

DOTT.CICALA

Magari anche ad onda sinusoidale pura.

 

Avevo già risposto alla medesima discussione poi chiusa.

 

Bisogna essere realisti a costo di sembrare antipatici.

 

"Fabbricare"   un inverter da oltre un kW....

 

E' inutile anche solo pensare di intraprendere la realizzazione di un circuito del genere con le conoscenze che dichiari di NON avere.

Grazie per aver ri-risposto. Per i kw devo alimentare qualche lampadina. L'ideale, secondo quello che dovrei fare, sarebbe con carico in uscita di massimo 5A, ma se sono un problema possiamo anche diminuire. Vorrei farvi capire che non è tanto i 5A che mi interessano ma il resto: se sono troppi e il circuito si complica, abbassiamo. Infine, io ci voglio provare: se non mi metto in gioco e non ci provo che bello eh? Se non ho le conoscenze per fare niente, dovrei far niente. Se non ho nessuno che mi aiuta e ho deciso di chiedere in forum significa che sono disposto ad imparare tutto quello che c'è da sapere...

Quote

TESLA 88

Sì ma secondo me son circuito coi quali andare oltre i 100 VA mi pare azzardato , non credo siano molto "regolati" in tensione..

L'amico vuole 5A che son circa 1kVA , la prima cosa che penso è, a livello pratico, la difficoltà nel realizzare in maniera "fai da te" uno stadio di potenza che lavorerà con >100 A ! In ogni caso realizzarlo con un trasformatore tradizionale vuol dire un catafalco ingombrante e pesante, se poi deve essere sinusoidale allora lo stadio di potenza dovrebbe dissipare circa 1kW anche lui, una stufa 

 

Secondo me la soluzione migliore, trattandosi di lampade, è acquistare queste già a 12V ... magari a Led.

 

Altrimenti bisogna andare di switch mode, ma i cinesi con 50-100€ ti danno l'inverter del secolo con scritto SINE (modificata) ....

Avevo pensato anche io di prendere lampade a 12V ma il mio obiettivo è quello di simulare di "dare tensione" ad una utenza domestica, quindi carichi a 230V. Come detto prima niente cose prefabbricate.

 

Quote

LIVIO ORSINI

Bud Spencer dopo il primo messaggio è sparito. Si sarà scoraggiato o avrà capito che un  problema troppo grosso per lui.

Scusate ma il mio attuale lavoro mi ha impegnato questi giorni. Ancora non ho mollato. 

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LIVIO ORSINI

Anche riducendo la difficoltà perchè, si tratta di un inverter a tensione e frequenza fissa, bisogna pur sempre usare un Ponte ad "H" come finale, sintetizzare tramite PWM la sinusoide, filtrare e prevedere un feed back per stabilizzare la tensione di uscita.

Basta osservare lo schema di un buon UPS per rendersi conto della non banalità del dispositivo

Penso sia questo il circuito che mi serve. Il mio intento era di usare un micro, quindi niente di analogico. 

 

Quote

DNMEZA

Spero si sia convinto di acquistarlo se proprio gli serve, magari di potenza leggermente superiore al carico da alimentare (1,5 KW)

Si mi serve, ma la mia necessità di questo inverter sta nel dimostrare che so costruirlo, quindi non posso acquistarlo.

 

Sapevo anche prima di chiedere che era un'impresa difficile ma non mi sono mai arreso in niente, nemmeno quando dovevo fare la stazione meteo per il mio esame e non sapevo cosa fosse uno stampato o cosa fosse una trasmissione seriale o cosa fosse un ADC. Ho imparato tutto quasi da solo con il mio amico tramite internet. Ma con questo argomento che è mooooolto più difficile non ce la facciamo da soli. Non avendo qualcuno che ci può impartire lezioni ho chiesto nel forum. Se però conoscete una persona volenterosa in quel di Belluno disposta a offrirci il suo tempo e sapere non esitate a dirlo. Grazie.

P.S: non Bud Spencer, ma Michele ;-)

[dnmeza]

Ottime risposte, penso che Stefano (dott Cicala) Livio e tutti gli altri in questo ("sforzo") bel progetto ti aiuteranno, penso che a questo punto serva uno schema, buon lavoro. Come mai 12 volt ma non 24 o 48 V per diminuire la corrente sulle batterie ?

[Twice Dec]

Allora, vi svelo la parte antecedente all'inverter che è un alternatore. Il mio amico costruirà (o almeno dovrebbe) una mini turbina: l'uscita dell'alternatore AC verrà messa in DC. Io ho detto 12V ma posso avere anche 24 o 48. Sono sicuro che avendo un alternatore in entrata ci saranno altri numerosi problemi che non conosco. Però nella mia ignoranza penso che avendo una retroazione sull'uscita anche piccoli sbalzi di tensione in entrata non rappresentino grossi problemi. Anche perché io avevo pensato di controllare la corrente assorbita e di modificare attraverso una valvola motorizzata l'acqua che muove la turbina in modo da controbilanciare lo sforzo dell'alternatore a causa degli assorbimenti più o meno elevati. Ci sarebbe un modo molto più semplice di fare questo progetto: turbina che muove un alternatore; l'acqua della turbina è controllata da un motore che viene aperto o chiuso a seconda del carico. Ho già visto un progetto del genere ma faceva schifo perchè sia la tensione che gli Hertz erano sballati quando variava il carico. Io volevo fare questo tipo di controllo in maniera grossolana e regolare in modo più preciso il tutto con un inverter.

[dott.cicala]

Ok la voglia di imparare, con buon senso però.

 

Così come si impara prima ad andare in bicicletta, poi in motorino, poi in motoretta e dopo anni di esperienza, si può pensare ad una Suzuki Hayabusa 1500,

 

per "il mio primo inverter" sarà il caso di partire da 50-100W e non da 1500. 

 

Gli schemi ci sono.

 

Il primo che ho pubblicato si basa sul 4047 ed è un classico.

 

Si può semplificare lo stadio finale in modo tale da portare la corrente da oltre 100A a 8-10A max, che comunque non è un valore tanto indifferente e in caso di errore, garantisce una buona dose di fuoco e fiamme.

In ogni caso l'oscillatore è affidabile e la frequenza non risente della tensione di alimentazione. La si può regolare con il trimmer a circa 50Hz.

 

Partirei dalla costruzione dell'oscillatore

la verifica del suo corretto funzionamento

la taratura della frequenza.

 

Solo dopo questi passi, si può discutere dello stadio finale.

 

Il secondo schema, anche se in apparenza più semplice, nasconde una grande insidia:

 

Se non si azzecca al primo colpo la fase degli avvolgimenti, l'oscillatore non parte e bruciano i transistor.

 

Quindi, vista l'assenza di esperienza pregressa, consiglio vivamente di lasciar perdere le configurazioni auto oscillanti e di scegliere uno dei tanti integrati disponibili.

 

Il migliore per un principiante è appunto il 4047 che contiene sia l'oscillatore, per il quale bastano una resistenza e un condensatore,

che due uscite, una sfasata di 180° risetto all'altra, necessarie per pilotare una coppia di piloti o direttamente i finali che a loro volta comanderanno il trasformatore.

 

Modulante, portante e armoniche, per adesso...le lascerei perdere

 

Principianti Sì....ma con un buon senso...della misura!