EG8010/EGS002 sinus pwm ASIC modulator/ app board

[cavit]

A mai fost scris despre el, este o placuta ieftina si usor de utilizat pentru a construi un invertor sinusoidal HF sau LF.

 

EGS002 include un controller eg8010 si doua drivere ir2110 sau ir 2113 pentru o punte.

Drivere alea sunt cam fragile sunt alimntate prin boot strap si au tensiunea limita 20v, pe partea alimentata prin boot strap tensiunea poate depasi 20 si se arde.

 

Puteti folosi voi alte drivere izolate la 35v pentru a elimna problema, le puteti alimenta cu surse izolate sau chiar prin boot strap.

 

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/ucc23513.pdf?ts=1628447443634&ref_url=https%3A%2F%2Fwww.google.com%2F

 

sau din astea

 

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/ucc5390-q1.pdf?ts=1628237900719&ref_url=https%3A%2F%2Fwww.ti.com%2Fproduct%2FUCC5390-Q1

 

 

Controllerul stie modulatie unipolara sau bipolara configurabila de la pin sau din registrul de configurare.

modulatia bipolara nu baga armonice pe modul comun, personal o prefer si utlizez.

 

Placuta functineaza bine cu mosfet cu carbura de siliciu cu dead time minim setabil 300ns, cu igbt macar 500ns, daca folositi igbt cu dioda cu carbura de sliciu merge si cu 300ns.

 

http://www.mkpochtoi.ru/EGS002_manual_en.pdf

 

Daca doriti modulatie bipolara, setati modulatia cu ajutorului pinului dedicat (il legati la 5v) eliminati cele 4 tranzistoare de blanking si folositi direct cele patru iesiri ale controllerului cu care puteti comanda direct cele 4 drivere izolate, ambele modele prezentate pot fi comandate direct cu acest controller.

 

https://www.lz2gl.com/data/power-inverter-3kw/eg8010_datasheet_en.pdf

 

 

 

 

Editat August 8, 2021 de cavit

[cavit]

Oscilogramele live pentru cele doua feluri de modulatie bipolara si unipolara, referinta dc bus ground, masurat pe doua canale ambele iesiri dupa filtre, poate alege fiecare in functie de bruiaj si randament.

Personal prefer bipolara deoarece ca bruiaj nu se compara, iar pierderea de randament este minimala si cel bipolar ajunge la 99% in sarcina nominala.

[catalin.pancesu]

Salut!

Cum ai reusit sa modifici modulul EGS002 ptr. modulatie bipolara, avand in vedere ca sunt componente SMD, iar modulul este construit ptr. modulatie unipolara cu doua frecvente fixe 50/60 Hz? Eu doresc sa fac un invertor, de preferat cu modulatie bipolara si cu frecventa reglabila.

[cavit]

Problema este ca daca alegi bipolara nu mai poti frecventa reglabila deoare anumiti pini sunt multifunctionali,

Am modificat simplu, am ridicat pinul cu cutterul cu grija sa nu-l rup si l-am legat cu o sarmulita de wrapping la 5v.

[Omega4200]

Salutare, as dori sa ma ajute cineva cu schema asta de invertor sinus pur.. am ars 2 controlere din cauza dv/dt, di/dt cu care am comandat full bridge ST45NM60 mdmesh mosFET 600v/45A 95mohm.. tranzistoarele au scapat dar egs-urile au crapat cu tot cu controler si la cea mai mica sarcina din cauza IR2113 care am vazut pe undeva prin forum ca sunt foarte fragile la spike-uri chiar si de cateva nS imediat se strapung.. vad ca degeaba nu merg nici snubberite pe langa iesire am pus si pe fiecare tranzistor 10ohm+10nF 1kV si am ars si al 2lea cand am depasit 500mA sarcina.. doresc si eu o schema de sinus pur doar partea de comanda si H bridge sa fie imuna la spike-uri si regimuri tranzitorii.. vad ca puntea H e cosmar de comandat.. partea de conversie CC/CC merge bine mersi cu 60A/48V input si 10A/350V output chiar fara snubbere

[cavit]

Cu mdmesh punte nu merge, qrr 14 microcuolombi, e crima pentru punti, mosfet-urile cu carbura de siliciu au 200nc, suna altfel, nu-i asa?

si daca doresti se poate face 0 qrr adaugand cate o dioda schottky cu carbura de silciu in paralel cu ele.

 

Lumea mai foloseste igbt in paralel cu dioda schottky cu carbura,

https://ro.mouser.com/datasheet/2/196/Infineon_FS3L200R10W3S7F_B11_DataSheet_v03_00_EN-1859244.pdf.

Am incercat cu igbt fara dioda si diode externe, e ok

 

Sau mai select

https://www.mouser.com/catalog/specsheets/Toshiba_TW015N65C_datasheet_en_20220615.pdf

cell level sbd sic mosfet.

Cauta pe elforum sectiunea bazar, sic mosfet (userul @Hachia) sunt ieftine si bune, personal din alea folosesc, nu va mai complicati cu altceva, n-are sens.

 

Mosfetul cu carbura se poate utiliza in orice topologie,

 

Cu sic mosfet merge si cu ir2110 ir2113, asa le am eu de ani de zile(o parte), mai bune sunt insa driverele optocompatibile, de evitat alimntarea prin boot strap, mai bine sursa izolata pentru fiecare driver.

 

Initial am crezut ca IR2113 se arde prin dv/dt, dar in fapt se arde prin supratensiune pe alimentarea cu bootstrap.

La qrr atit de mare exista un ringing groaznic, poate baga pe bootstrap peste 100v, in plus poate sa coboare sub potentialul masei, situatie in care se arde, specifica in datasheet.

[Sandel]

Salut!

Căutam altceva pe Google şi am dat accidental peste discuţia asta aşa că m-am făcut repejor un cont ca să-ţi mulţumesc pentru idee, @cavit. (tensiunea de bootstrap)

 

Acum ceva vreme am modificat un invertor HF (Waeco pp2001 vechi) de la rectangular la sinusoidal cu modulul ăsta. Ideea cu ig8010 mi s-a părut excepţională, la datasheet arăta beton tot şi aşa sinusoidă frumoasă ieşea din el, filtrată cu grijă, pornea şi frigiderul pe el fără sughiţuri... până ce a început să pocnească mosfeţii pe bandă rulantă. Aşa... din senin, cu 10w sarcină...  Bine că nu mi-a făcut pagube decât în timp pierdut, mosfeţii i-am tot luat de pe cadavre. E posibil să fi pocnit de fiecare dată la oprire... se pare că multă lume a avut probleme cu egs008 pe invertoare HF.

 

La final de zi ajunsesem la concluzia că omoară mosfeţi din pricina conducţiei simultane pe ramură.

Folosind IR2110 originali, prima dată dând vina pe IG2110-uri, modulaţie bi-fazică, nu reuşeam nici cum să scap de:

(grilele high-side albastru şi low-side galben, sondele pe x1 low şi pe 10x high)

 

Setarea din jumperi pentru timpul mort e (cel puţin din tot ce am măsurat până acum) valabilă doar pentru modulaţie monofazică şi nu afectează de loc ramura cu spwm, doar pe cea rectangulară... Practic scurtează pulsul şi atât.

Nu m-am gândit să măsor cu atenţie tensiunea de bootstrap...

Posibil, ceva, pe undeva, se mai inducea şi în trasee...

După un kilogram de feţi morţi fără sarcină, jumătate de kil de ir2110 şi un eg8010 bucăţi am decis să readuc invertorul la starea originală şi să fac unul LF pe bază de egs008.

La tensiuni mici, în teste, nu mi-a făcut niciodată probleme dar cum încercam ceva la 300-400V pe puntea H, cum pocneam o ramură. :))

 

Cred că ar prinde bine câte un TVS paralel pe condensatorul de boostrap...

 

Mâine ar trebui să-mi sosească feţii pentru invertorul LF şi va terbui neapărat să văd cum arată tensiunea de boostrap în gol şi în sarcină.

Ce e clar e că nu mai am încredere în egs008 la tensiuni mari. Dar am făcut experimente la tensiuni sub 50V şi nu a pocnit nimic, niciodată...

Aşa că ăsta promite mai multă siguranţă în exploatare:

La următoarea pornire o să verific cu mare atenţie, tensiunea Vb-Vs pe IR-uri.

Dacă ceva pute, pun TVS-uri de 15V.

Încerc să fac un invertor cât mai solid şi mai puţin predispus la moarte subită... cu două becuri ca sarcină.

*A se ignora bobina de şoc din poză, e de probă şi mosfeţii de sub placă sunt şi ei de pe cadavre, testez pe moment la zeci/sute de w, nu mă ating de puterea maximă până nu văd că intră sinusoidă curată în traf, nu am intercalări în puntea H, etc.

 

[Sandel]

I fear no man. But that thing...

It scares me! :))

 

În seara asta n-am avut nici timp nici chef de foarte multe măsurători dar eram foarte curios.

 

Aici era sonda pe alimentarea totemului high-side de pe ramura spwm. (Față de masă, data viitoare măsor față de Vs)

Junghiu' ăsta mic apare aleator și nu știu de unde. Dacă nu e vreun parazit intrat prin bucla de masă a sondei osciloscopului... 

 

Pe IR-uri era curat ca-n farmacie. 

Dar tot mă gândesc să pun tvs-uri. 

Adică am eclatoare cu gaz în panoul electric din casă și nimic în invertor? :))

Și acum sunt foarte curios cum face o diodă tvs pusă în fața unor astfel de pulsuri...

[roadrunner]

Daca ai o sonda de curent pentru osciloscop ai putea sa vezi daca deadtime-ul e de vina pentru ca o sa ai niste varfuri in jurul puntului de comutatie (care la un dead time corect nu ar trebui sa fie acolo) - macar elimini supiciunea deadtime-ului. Majoritatea MCU mai moderne au deadtime in hardware la partea de PWM (si reglabil) nu mai trebuie sa te bazezi de drivere (unde e fix) 

RR

[cavit]

PS pentru a avea dead time pe bipolara trebuie sa elimini cei 4 tranzistori in sot 23 de pe placa si sa legi intrarile driverelor direct la iesirile contollerului, tranzistorii aia oficiaza rolul de x-OR.

vezi in foto din postarea din 10 nov 2021, sunt strapuri in loc de cele 4 transistoare

 

Deorece nu ai sonda diferentiala masora iesirea din semipunte fata de masa, tot ce e negativ acolo se adauga la tensiunea de bootstrap, VB, poate trece de 20v si pa driver, +/- pa tranzistori.

poti pune zenere sau TVS-uri, am pus eu si merge, mai bine zennere de 1w au rezistenta interna mai mare si nu produl oscilatii parazite.

Cu boot strap trebuie snuberit mai serios 1nf in serie cu 2-3ohm 5w, cate unul pe fiecare ramura cu IGBT cu dt 500ns trebuie snuber cu 2 poli mai adaugi 1nf cu 10 ohm.

La mine merge cu driverele lui si  rezista si la scurt, am modificat protectia in una latch, se poate reseta doar prin oprirea alimentarii.

 

eventual o sa osciloscopez sa pun postare.

Editat Martie 2 de cavit

[Sandel]

Am reușit să găsesc timp în seara asta să măsor tensiunea pe condensatorul de bootstrap. 

Din păcate nu fac mare brânză cu zennerele afară de o treabă pe care o s-o mențiinez mai jor. 

Asta e pe electrolitic. Pulsul ăla ajunge pe la 18v dar e prea scurt să impresioneze un zenner ce are un timp de răspuns de cam 30ns... 

Zenner-ul de 13v este chiar între capetele sondei, între colectorii totemului și după câteva minute de stat în rafalele alea de 18v nu disipa practic nimic. Sclipiciul e doar reflexie de pe carcasa electroliticului. 

 

În schimb, accidental, am văzut cum pleacă tracer-ul în concediu, când am tăiat alimentarea din sursa de laborator. N-am apucat să fac vreo captură și nici nu am reușit s-o mai văd la cele 2-3 alte tentative. 

A urcat tensiunea până pe la 40v și a coborât probabil în -1v într-o serie de 2-3 oscilații amortizate, într-un timp de aprox. 300ns. 

Deci mai tot s-a întâmplat în 'afara' ecranului 🙂

 

Asta poate omorâ feții fără îndoială. 

Pe lângă zennere și snubbere o să mai pun câte un mlcc peste electrolitici să mai reduc esr-ul. 

 

[cavit]

Nu poti osciloscopa corect pe codensatorul de bootstrap atit timp cat referinta e bara comutata fara sonda diferentiala, poti vedea DT-ul fara alimentare pe forta, legand vs1 si vs2 la masa pentru a avea driverele alimentate.

penru bipolara nu ai nevoie de electrolitice 10 micro mlcc ajunge.

 

o sa pregatesc o plauta sa osciloscopez DT-ul

[Sandel]

În cazul de față chiar nu văd necesitatea sondei diferențiale...

Am măsurat tensiunea între terminalele condensatorului de bootstrap. Tensiune care privește direct ce urmează să vadă și porțile mosfet-ilor pe ramura respectivă. 

Mă interesează atât componenra continuă cât și orice componente alternative ar apărea acolo pentru că din acestea este derivată tensiunea de comandă a porților și orice aberație în acest punct se poate propaga în porți, cu rezultatele catastrofale de care cred că suntem toți sătui 🙂

 

Am redus esr-ul total al capacității de bootstrap cu mlcc-uri sortate pe sprânceană. 

Deși fluctuația asta nu poate fi eliminată complet, am observat o reducție considerabilă a tensiunii maxime, a cursei totale cât și durata oscilației. 

 

Aici e surprins cel mai "grav" caz care pare să reprezinte cam 25% din pulsații. Restul sunt de amplitudine mai mică, cele mai mici fiind de circa 1Vpp. 

 

[Sandel]

Și ca un update, acum sunt și eu, în sfrârșit, liniștit și mulțumit. 

Am testat invertorul cu aeroterma, cu aspiratorul, cu aerul condiționat. 

Pornit, oprit, intrat în protecție de tensiune, revenit când s-a mai încărcat bateria, de prin Mai ține toată casa. Numai traful nu mi-a ieșit ideal, cam distorsionează (urât) peste 3kw dar limita momentană e dată de baterie și e ~2.5kw. 

 

 

 

MLCC-urile sunt soluția. Eu am pus câte 20μF la 25v paralel cu fiecare electrolitic de bootstrap, pe lângă zennere. 

Unda nu e perfectă dar arată mai bine decât rețeaua națională, tensiunea e mai stabilă... 

Urmează să mă mai apuc de unul, mai mic, poate alt controller dar tot arhitectură LF. Să fie de rezervă că rezerva actuală e un ciuruc cu undă rectangulară de 300w :))

 

Editat August 9 de Sandel

[cavit]

Frumos, de curiozirate de unde ai placa de forta, eu am doar hf dar sunt facute in aer fara cablaj, la mine bateria are 120v curentul nu e o asa mare problema.