Sisällysluettelo:

Grid Tie Inverter: 10 vaihetta (kuvilla)
Grid Tie Inverter: 10 vaihetta (kuvilla)

Video: Grid Tie Inverter: 10 vaihetta (kuvilla)

Video: Grid Tie Inverter: 10 vaihetta (kuvilla)
Video: Автомобильный генератор для генератора с самовозбуждением с использованием ДИОДА 2024, Heinäkuu
Anonim
Image
Image
Grid Tie Inverter
Grid Tie Inverter
Grid Tie Inverter
Grid Tie Inverter

Tämä on lihava projekti, joten solki ylös!

Grid tie invertterit voit työntää virtaa pistorasiaan, mikä on mahtava kyky. Minusta niiden suunnitteluun osallistuvat tehoelektroniikka- ja ohjausjärjestelmät ovat mielenkiintoisia, joten rakensin oman. Tämä raportti jakaa oppimani ja dokumentoi, miten tein asiat. Olisin kiinnostunut kaikista kommenteistanne (lukuun ottamatta niitä, jotka eivät liiku sähköverkkoon).

Kaikki käsitteet ovat skaalautuvia, mutta tämän kokoonpanon maksimiteho oli 40 wattia ennen kuin suodattimen induktorit alkoivat kyllästyä. Lähtövirta oli sinimuotoinen ja THD <5%.

Katso ohjelmisto GitHubista

Tarvikkeet

  • Käytin STM32F407 -kehityskorttia. Se toimii 168 MHz: n taajuudella ja siinä on 3 sisäänrakennettua ADC: tä, jotka kykenevät 12-bittiseen tarkkuuteen yli 2,4 MSPS: llä (miljoonaa näytettä sekunnissa). Se on hullua!
  • Käytin DRV8301 -kehityskorttia. Tässä on 60 V: n H-silta sekä tarvittavat porttien ohjaimet, virtasheuntit ja nykyiset shuntivahvistimet. Super kiva!
  • Käytin 230-25v toroidimuuntajaa, jossa oli 2 lähtöhanaa. Tämä tarkoitti, että minun ei tarvinnut suoraan tuottaa verkkojännitettä, mutta voisin toimia 40 voltin huippujännitteillä. Paljon turvallisempaa!
  • Yhdistin kuorman induktoreita ja kondensaattoreita yhteen saadakseni suodattimelle haluamani L- ja C -arvot.
  • Oskilloskooppi ja differentiaalianturi ovat avain tällaiseen projektiin. Minulla on Picoskooppi

Vaihe 1: Mikä on verkkovirta?

Mikä on verkkovirta?
Mikä on verkkovirta?
Mikä on verkkovirta?
Mikä on verkkovirta?

Pistorasiasta (Yhdistyneessä kuningaskunnassa) saat 50 Hz: n 230 V: n RMS -sinimuotoisen signaalin, jonka impedanssi on erittäin pieni. Muutama sanottava siitä:

50 Hz - Verkkotaajuus pidetään erittäin tarkasti 50 Hz: ssä. Se vaihtelee hieman, mutta 90% ajasta se on välillä 49,9-50,1 Hz. Katso tästä. Voit kuvitella, että kaikki voimalaitosten valtavat generaattorit ympäri maata pyörivät yhteen. Ne pyörivät synkronisesti ja tuottavat meille 50 Hz: n sinimuotoisen signaalin. Niiden yhdistetty massiivinen pyörimishitaus hidastaa tai nopeuttaa aikaa.

Teoriassa, jos valtava kuorma liitettäisiin verkkoon, se alkaisi hidastaa maan generaattoreita. Kuitenkin vastauksena National Gridin valvontatoimiston kaverit pyysivät voimalaitoksia lataamaan kattilat, nostamaan lämpöä ja pakottamaan nämä generaattorit vaikeammin vastaamaan kysyntään. Näin ollen kysyntä ja tarjonta tanssivat jatkuvasti keskenään.

Vielä yksi asia sanoa 50 Hz: n signaalista. Vaikka se vaihtelee hyvin vähän noin 50 Hz, ylhäällä olevat kaverit varmistavat, että päivän keskimääräinen taajuus on täsmälleen 50 Hz. Joten jos ruudukko on 49,95 Hz: n 10 minuutin ajan, se varmistaa, että se toimii 50,05 Hz: n taajuudella myöhemmin, jotta saadaan tarkka jaksojen määrä 50 Hz x 60 sekuntia x 60 minuuttia x 24 tuntia = 4, 320 000/päivä. He tekevät tämän tarkasti käyttämällä kansainvälistä atomiaikaa. Kotitalous-, toimisto- ja teollisuuslaitteet voivat siksi käyttää verkkotaajuutta ajan pitämiseen. Tämä tehdään yleensä esimerkiksi mekaanisilla pistorasiajastimilla.

230 V - Tämä on 50 Hz: n signaalin RMS (Root Mean Square) -jännite. Todellinen signaali nousee jopa 325 V: n huippuun. Tämä on tärkeää tietää, koska jos rakennat invertteriä, sinun on tuotettava näin korkeat jännitteet, jos aiot saada virtaa tulppiin.

Todellisuudessa kotisi pistokkeen jännitteet ovat melko vaihtelevia. Tämä johtuu jännitehäviöstä johtimien, liittimien, sulakkeiden, muuntajien jne. Vastuksessa. Vastus on kaikkialla. Jos käynnistät sähköisen suihkun, joka vetää 11 kilowattia (se on ~ 50 ampeeria), jopa 0,2 ohmin vastus pudottaa 10 volttia. Saatat nähdä tämän, kun valot himmenevät niin vähän. Suuret moottorit, kuten vesikulkuneuvot, vetävät valtavia virtauksia, kun moottori kiihtyy. Joten näet usein valojen välkkymisen, kun kytket ne päälle.

Pointtini on, että verkkojännite on paljon vaihtelevampi. Täällä Isossa-Britanniassa sen pitäisi olla 230v +10%/-6% toleranssilla. Voit odottaa äkillisiä muutoksia ja vaihteluja, kun lähellä olevat suuret kuormat kytkeytyvät päälle/pois. Ajattele kuivausrumpuja, vedenkeittimiä, uuneja, vesitiivisteitä jne.

Sinimuotoinen - Signaalin pitäisi olla mukava puhdas siniaalto, mutta todellisuudessa jotkin epälineaariset laitteet imevät voimansa tietyistä siniaaltojakson kohdista. Tämä aiheuttaa vääristymiä ja siksi signaali ei ole täydellinen siniaalto. Epälineaarisia kuormia ovat tyypillisesti tietokoneen virtalähteet, loisteputket, laturit, televisiot jne.

Kokonaisharmoninen vääristymä (THD) ilmaisee tämän aaltomuodossa. On säädöksiä siitä, kuinka puhdas invertterin ulostulon on oltava. Jos se ei pysty tuottamaan riittävän puhdasta signaalia, sitä ei hyväksytä myyntiin. Tämä on tärkeää, koska verkon harmoninen sisältö heikentää joidenkin siihen liitettyjen laitteiden (erityisesti parittomien yliaaltojen) tehokkuutta. Uskon, että suurin sallittu THD on 8%

Matala impedanssi - Kun ajatellaan ruudukon vaihtosuuntaajaa, tämä on tärkeää ottaa huomioon. Verkkoon on kytketty kaikenlaisia kuormia, mukaan lukien induktiiviset, resistiiviset ja toisinaan kapasitiiviset kuormat. Joten impedanssi on tuntematon ja muutettavissa. Vastus on hyvin pieni merkitys, jos liität suuren virtakuorman, jännite ei putoa ollenkaan.

Vaihe 2: Virran työntäminen verkkoon

Kuinka työntää virtaa verkkoon
Kuinka työntää virtaa verkkoon

Jotta voisimme syöttää virtaa verkkoon, meidän on syntetisoitava signaali, joka vastaa tarkasti verkkotaajuutta ja -vaihetta, mutta jonka jännite on aina hieman korkeampi.

Verkon alhaisen vastuksen vuoksi on vaikea tietää tarkalleen, kuinka paljon korkeampi tämä jännite on. Ja kun RMS -jännite vaihtelee, meidän on varmistettava, että vaihdamme sen kanssa. Pelkkä verkkojännitettä korkeamman kiinteän 50 Hz: n jännitesignaalin tuottaminen ei toimi!

PI Lähtövirran säätö

Tarvitsemme ohjaussilmukan, jolla mitataan verkkoon työntämämme hetkellinen virta ja säädetään automaattisesti lähtöjännite halutun virran ohjaamiseksi. Tämä muuttaa ulostulomme tehokkaasti virtalähteeksi (eikä jännitelähteeksi), joka sopii paremmin pienien impedanssien ajamiseen. Voimme saavuttaa tämän käyttämällä PI (Proportional Integral) -ohjaussilmukkaa:

PI -ohjaussilmukat ovat fantastisia! Niissä on 3 osaa:

  • Mitattu arvo - Virta, jonka panemme verkkoon
  • Asetusarvo - Virta, jonka haluamme työntää verkkoon
  • Lähtö - generoitava signaalijännite

Joka kerta kun kutsumme PID -algoritmia, läpäisemme viimeisimmän nykyisen mittauksen ja haluamasi asetusarvon. Se palauttaa mielivaltaisen luvun (verrannollinen tuotettavaan lähtöjännitteeseen).

PID -ohjausalgoritmin avulla voimme valita haluamasi lähtövirran milloin tahansa. 50 Hz: n sinimuotoisen lähtövirran tuottamiseksi meidän on jatkuvasti muutettava pyydettyä virtaa sinimuotoisesti.

PID -algoritmia kutsutaan joka 100 (joka vastaa 200 kertaa 50 Hz: n jaksoa kohden). Joka kerta, kun sitä kutsutaan, se voi tehdä suoria säätöjä lähtöjännitteeseen ja siten epäsuorasti säätää lähtövirtaa. Tämän seurauksena tuotamme porrastetun virtalähdön, joka on samanlainen kuin kuvassa, ja jokainen vaihe tapahtuu joka 100. Se antaa riittävän resoluution.

Eteenpäin suuntautuva ohjaus

Voimme vähentää massiivisesti PI -säätimen työkuormaa lisäämällä myös eteenpäinohjaimen. Tämä on helppoa! Tiedämme likimääräisen lähtöjännitteen, joka meidän on luotava (sama kuin hetkellinen verkkojännite). PI -säätimen voi sitten lisätä pienen lisäjännitteen, joka tarvitaan lähtövirran käyttämiseen.

Itseohjain itsessään sovittaa taajuusmuuttajan lähtöjännitteen verkon jännitteeseen. Virran ei pitäisi virrata, jos sovitamme tarpeeksi hyvin. Ennakoiva ohjaus tekee siis 99% lähtöohjauksesta.

Verkon alhaisen vastuksen vuoksi kaikki FF -lähtöjännitteen ja verkkojännitteen erot johtavat suureen virtaan. Siksi lisäsin 1 ohmin puskurivastuksen invertterin ja verkon välille. Tämä aiheuttaa tappioita, mutta ne ovat melko pieniä suuressa järjestelmässä.

Vaihe 3: Lähtöjännitteen tuottaminen PWM: llä

Lähtöjännitteen tuottaminen PWM: llä
Lähtöjännitteen tuottaminen PWM: llä
Lähtöjännitteen tuottaminen PWM: llä
Lähtöjännitteen tuottaminen PWM: llä
Lähtöjännitteen tuottaminen PWM: llä
Lähtöjännitteen tuottaminen PWM: llä

Vaikka kontrolloimme epäsuorasti lähtövirtaa, se on lähtöjännite, jonka tuotamme milloin tahansa. Käytämme PWM: ää (Pulse Width Modulation) pulssinleveysmodulaation tuottamiseen. PWM-signaalit voidaan helposti tuottaa mikrokontrollereilla ja niitä voidaan vahvistaa käyttämällä H-siltaa. Ne ovat yksinkertaisia aaltomuotoja, joille on tunnusomaista kaksi parametria, taajuus F ja käyttöjakso D.

PWM -aaltomuoto vaihtaa kahden jännitteen välillä, meidän tapauksessamme 0v ja Vsupply

  • Kun D = 1,0, PWM -aaltomuoto on yksinkertaisesti tasavirta syöttöjännitteellä
  • Kun D = 0,5, saamme neliöaallon, jonka keskimääräinen jännite on 0,5 x Vsupply (eli D x Vsupply)
  • Kun D = 0,1, saadaan pulssi -aaltomuoto, jonka jakson keskiarvo on 0,1 x Vsyöttö
  • Kun D = 0,0, lähtö on tasainen (DC 0v)

Keskimääräinen jännite on avain. Alipäästösuodattimella voimme poistaa kaiken paitsi DC-keskikomponentin. Joten muuttamalla PWM -käyttöjaksoa D voimme tehdä halutun DC -jännitteen. Makea!

H-sillan käyttäminen

H-silta koostuu 4 kytkentäelementistä. Nämä voivat olla BJT, MOSFET tai IGBT. Siniaalon ensimmäisen puoliskon (0 - 180 astetta) tuottamiseksi asetamme vaiheen B matalaksi kytkemällä Q3 pois päältä ja Q4 päälle (ts. Käyttämällä PWM: ää D = 0). Suoritamme sitten PWMing -toiminnon vaiheessa A. Toisella puoliskolla, jossa VAB on negatiivinen, asetamme vaiheen A matalaksi ja käytämme PWM: ää vaiheeseen B. Tätä kutsutaan bipolaariseksi kytkentäksi.

H-sillan MOSFET-laitteita on ohjattava portin kuljettajalla. Tämä on oma aihe, mutta yksinkertainen siru voi hoitaa sen. DRV8301-kehityskortti sisältää kätevästi H-sillan, porttien ohjaimet ja nykyiset shuntit, jotka tekevät tästä projektista helvetin paljon helpompaa.

Vaihe 4: Virran mittaus

Virran mittaus
Virran mittaus
Virran mittaus
Virran mittaus
Virran mittaus
Virran mittaus

Jokaisessa H-sillan jalassa on shuntivastus ja differentiaalivahvistin. Shunttimme ovat 0,01 ohmia ja vahvistimemme vahvistavat 40: n vahvistuksen. Näin ollen 1 ampeeri kehittää 10 mV shuntin poikki, joka vahvistetaan myöhemmin 400 mV: ksi.

Shuntivahvistimien lähdöt lukevat STM32F407: n 12 -bittiset ADC -laitteet jatkuvassa muuntotilassa. ADC: t on asetettu ottamaan näytteet jokaisesta shuntista 110KSPS: n nopeudella ja DMA -ohjain kirjoittaa muunnokset automaattisesti 11 sanan pyöreään puskuriin RAM -muistissa. Kun nykyinen mittaus halutaan, kutsumme funktion, joka palauttaa tämän 11 sanan puskurin mediaaniarvon.

Koska pyydämme nykyisiä mittauksia jokaisen PID -iteraation yhteydessä (10 kHz: n taajuudella), mutta täytämme 11 sanan ADC -puskurit 110 kHz: n taajuudella, meidän pitäisi saada täysin tuoreita tietoja jokaisesta PID -iteroinnista. Syy mediaanisuodattimen käyttämiseen johtuu siitä, että PWM -kytkentä voi aiheuttaa piikkejä sekoitukseen ja mediaanisuodattimet poistavat vääriä ADC -näytteitä erittäin tehokkaasti.

Tärkeä huomautus: Mitä H-sillan jalkaa käytämme nykyisiin mittauksiin? No, se riippuu siitä, millä jalalla me tällä hetkellä PWMingillä ja mitä vain pidetään alhaalla. Jalka, jota pidetään alhaalla, on se, josta haluamme mitata virtaamme, koska virta kulkee aina shuntivastuksen läpi tällä puolella. Vertailun vuoksi: PWMed-puolella, kun korkean puolen MOSFET on päällä ja matala puoli on pois päältä, virta ei virtaa matalan puolen shuntin läpi. Joten vaihdamme, mihin jalkaan mittaamme virtaa invertterin lähtönapaisuuden perusteella. Näet tämän selvästi kuvassa, jossa näkyy yhden shuntivahvistimen lähtö tietyn ajanjakson aikana. On selvää, että haluamme ottaa lukemat tasaisen bitin aikana.

Auttamaan nykyisten lukemiemme virheenkorjausta. Asensin digitaalisen analogiamuuntimen STM32F407-laitteeseen. Kirjoitin saamani nykyiset lukemat ja rajailin tuloksen. Näet tämän lopullisessa kuvassa, sininen on jännite lähtöpuskurivastuksen yli (eli lähtövirta/1,1 ohmia) ja punainen signaali on DAC -lähtö.

Vaihe 5: Lähdön suodatus

Lähdön suodatus
Lähdön suodatus
Lähdön suodatus
Lähdön suodatus

Lähtösuodatin on suunnittelun keskeinen osa. Tarvitsemme siitä seuraavat ominaisuudet:

  1. Estä kaikki korkeataajuiset kytkennät, mutta välitä 50 Hz: n signaali
  2. Alhaiset tappiot
  3. Ei resonoida!
  4. Selviytymään mukana olevista virroista ja jännitteistä

Taajuuden F, käyttöjakson D PWM -signaalin Fourier -muunnos 0 - V -syöttöjännitteen välillä on: (D x V -syöttö) + siniaallot perustaajuudella F ja harmoniset sen jälkeen

Tämä on loistava! Se tarkoittaa, että jos laitamme PWM -signaalimme alipäästösuodattimen läpi, joka estää PWM -perustiedot ja kaiken yllä olevan. Meillä on vain DC -jännitetermi. Vaihtamalla käyttöjaksoa voimme helposti tuottaa haluamamme jännitteen välillä 0 - V -syöttö, kuten on selitetty.

Edellä mainittujen haluttujen ominaisuuksien perusteella voimme suunnitella lähtösuodattimen. Tarvitsemme alipäästösuodattimen, joka on valmistettu minimaalisella vastuksella häviöiden välttämiseksi. Siksi käytämme vain induktoreita ja kondensaattoreita. Jos valitsemme resonanssitaajuuden välillä 1-2 KHz, vältämme resonanssin, koska emme ruiskuta mitään signaaleja lähelle tätä taajuutta. Tässä suodattimen suunnittelu. Otamme tuotoksemme jännitteenä C1: n yli.

Valitsemalla L1 = L2 = 440uH, C1 = 8.4uF laskemme resonanssitaajuuden 1,85KHz. Nämä ovat myös realistisia komponenttiarvoja.

On erittäin tärkeää varmistaa, että induktorimme eivät aloita kyllästymistä odotetuilla virroilla. Käytettyjen induktorien kyllästysvirta on 3A. Tämä rajoittaa piirimme lähtötehoa. Kondensaattorin jänniteluokitus on myös tärkeää ottaa huomioon. Käytän 450 V: n keramiikkaa, mikä on tässä tapauksessa liikaa!

Bode -käyrä (hieman erilaisille L/C -arvoille) on luotu käyttämällä LTspiceä. Se näyttää meille eri tulotaajuuksien aiheuttaman vaimennuksen. Voimme selvästi nähdä resonanssitaajuuden 1,8 KHz: llä. Se osoittaa, että 50 Hz: n signaali on lähes täysin väärentämätön, kun taas voin kertoa, että 45 KHz: n signaali on heikennetty 54 dB: llä!

Joten valitaan PWM -kantoaaltomme ~ 45KHz. Valitsemalla korkeammat PWM -kantoaaltotaajuudet voidaan suodattaajuutta nostaa. Se on hyvä, koska se pienentää L- ja C -arvoja. Tämä tarkoittaa pienempiä ja halvempia komponentteja. Haittapuoli on, että korkeammat PWM -kytkentätaajuudet aiheuttavat suurempia häviöitä transistorikytkimissä.

Vaihe 6: Vaiheen ja taajuuden synkronointi

Vaiheen ja taajuuden synkronointi
Vaiheen ja taajuuden synkronointi
Vaiheen ja taajuuden synkronointi
Vaiheen ja taajuuden synkronointi
Vaiheen ja taajuuden synkronointi
Vaiheen ja taajuuden synkronointi

Synkronointi verkkovaiheen ja taajuuden kanssa tekee verkostosidosmuuntimesta. Käytämme PLL: n (Phase Locked Loop) digitaalista toteutusta verkkosignaalin tarkan vaiheseurannan aikaansaamiseksi. Teemme tämän seuraavasti:

  1. Näytteenotto verkkojännitteestä
  2. Tuotamme oman paikallisen 50 Hz: n sinimuotoisen signaalin
  3. Paikallisen signaalin ja verkkosignaalin välisen vaiheen vertailu
  4. Paikallisen signaalin taajuuden säätäminen, kunnes kahden signaalin vaihe -ero on nolla

1) Näytteenotto verkkojännitteestä

Määritämme kolmannen ADC -kanavan lukemaan verkkojännitteen. Tämä saadaan jakamalla jännite jakamalla muuntajan hana kuvan mukaisesti. Tämä tarjoaa skaalatun jännitteen, joka vaihtelee noin 1,65 V, joka edustaa tarkasti verkkojännitettä.

2) Paikallisen 50 Hz: n sinimuotoisen signaalin tuottaminen Oman paikallisen 50 Hz: n siniaallon tuottaminen on helppoa. Tallennamme hakutaulukon, jossa on 256 siniarvoa. Simuloitu siniarvomme saadaan helposti käyttämällä hakuindeksiä, joka kiertää asteittain taulukon läpi.

Meidän on lisättävä indeksiä täsmälleen oikealla nopeudella saadaksemme 50 Hz: n signaalin. Nimittäin 256 x 50 Hz = 12, 800/s. Teemme tämän käyttämällä ajastinta9, jonka kellotaajuus on 168 MHz. Odottamalla 168MHz/12800 = 13125 kellon tikkiä siirrytään indeksiimme oikeaan tahtiin.

3) Paikallisen signaalin ja verkkosignaalin välisen vaiheen vertailu Tämä on viileä osa! Jos integroit tulon cos (wt) x sin (wt) yhden jakson aikana, tulos on nolla. Jos vaihe -ero on jotain muuta kuin 90 astetta, saat nollasta poikkeavan luvun. Matemaattisesti:

Integraali [Asin (t) x Bsin (t + φ)] = Ccos (φ)

Tämä on suurenmoista! Sen avulla voimme verrata verkkosignaalia, sin (ωt) paikalliseen signaaliin, sin (⍵t + φ) ja saada arvon.

On kuitenkin käsiteltävä yksi ongelma: Jos haluamme, että signaalimme pysyvät vaiheessa, meidän on säädettävä paikallista taajuuttamme, jotta Ccos (φ) -termi pysyy mahdollisimman suurena. Tämä ei toimi kovin hyvin, ja vaiheiden seuranta on huono. Tämä johtuu siitä, että ɑcos (φ): n d/dφ on 0, kun φ = 0. Tämä tarkoittaa, että termi Ccos (φ) ei vaihtele kovin paljon vaiheen muuttuessa. Onko siinä järkeä?

Olisi paljon parempi siirtää vaiheittain näytteistettyä verkkosignaalia 90 astetta niin, että siitä tulee cos (ωt + φ). Sitten meillä on tämä:

Integraali [Asin (t) Bcos (t + φ)] = Csin (φ)

90 asteen vaihesiirron käyttöönotto on helppoa, kun asetamme verkkovirta -ADC -jännitenäytteemme puskurin toiseen päähän ja otamme ne pois useita näytteitä myöhemmin, mikä vastaa 90 asteen vaihesiirtoa. Koska verkkotaajuus tuskin vaihtelee 50 Hz: stä, yksinkertainen aikaviivetekniikka toimii loistavasti.

Nyt kerromme 90 asteen vaihesiirtosignaalimme paikallisella signaalillamme ja pidämme tuotteen kiinteän integraalin viimeisen ajanjakson aikana (eli viimeisten 256 arvon aikana).

Tulos, jonka tiedämme, on nolla, jos kaksi signaalia pidetään tarkasti 90 asteen päässä toisistaan. Tämä on fantastista, koska se kumoaa vaihesiirron, jonka juuri sovitimme verkkosignaaliin. Vain selventääksemme, integraalitermin maksimoinnin sijaan yritämme pitää sen nollassa ja siirrämme vaiheittain verkkosignaaliamme. Näiden kahden muutoksen aiheuttamat 90 asteen vaihesiirrot kumoavat toisensa.

Joten jos Integral_Result <0, tiedämme, että meidän on lisättävä paikallista oskillaattoritaajuuttamme, jotta se saadaan takaisin verkkoon ja päinvastoin.

4) Paikallisen signaalin taajuuden säätäminen Tämä bitti on helppo. Me yksinkertaisesti muutamme ajanjaksoa, joka kasvaa indeksin kautta. Rajoitamme sitä, kuinka nopeasti voimme korjata vaihe -eron olennaisesti suodattamalla pois väärät välit. Teemme tämän käyttämällä PI -ohjainta, jolla on hyvin pieni I -termi.

Ja siinä se. Olemme lukittaneet paikallisen siniaalto -oskillaattorimme (joka asettaa lähtövirran asetusarvon) olemaan vaiheessa verkkojännitteen kanssa. Olemme ottaneet käyttöön PLL -algoritmin ja se toimii kuin unelma!

Paikallisen oskillaattorimme taajuuden lisääminen vähentää myös verkkosignaalin vaihesiirtoa. Koska rajoitamme taajuuden säätöä +/- 131 punkkiin (+/- ~ 1%), vaikutamme vaihesiirtoon enintään +/- 1 °. Tällä ei ole väliä, kun vaiheet synkronoidaan.

Teoriassa, jos verkkotaajuus poikkeaa yli 0,5 Hz, menetämme vaihelukituksen. Tämä johtuu yllä olevasta rajoituksestamme, kuinka paljon voimme säätää paikallista oskillaattoritaajuutta. Se ei kuitenkaan tapahdu, ellei verkko ole epäonnistumassa. Saarenvastainen suojamme käynnistyy joka tapauksessa tässä vaiheessa.

Suoritamme nollan ylityksen havaitsemisen käynnistyksen yhteydessä yrittäessämme parhaamme aloittaa signaalien vaihe vaiheesta alkaen.

Vaihe 7: Saaristumisen estäminen

Saaren vastainen
Saaren vastainen

Wikipediassa on mahtava artikkeli saaristamisesta ja saaristumisen vastaisista tekniikoista. Se merkitsee myös sitä, että ihmiset suhisevat ja taputtelevat enemmän kuin on tarpeen, kun kyse on tästä aiheesta. "Voi, et voi rakentaa omaa verkkoverkkoinvertteriäsi, tapat jonkun jne. Jne."

Kuten wikipedia -artikkeli selittää paremmin, käytämme muutamia turvatoimenpiteitä, jotka yhdessä tarjoavat riittävän suojan (mielestäni):

  1. Alijännite
  2. Alle/yli taajuus

Voimme havaita nämä tilanteet yksinkertaisesti analysoimalla näytteistettyä skaalattua verkkojännitettämme. Jos jokin menee vikaan, poista H-silta käytöstä ja odota, että asiat palaavat normaaliksi.

Suositeltava: