1kVA UPS Projesi

[wolf351]

Arkadaşlar bitirme projem için yapmış olduğum PWM evirici, SMPS, kontrollü doğrultucu ve batarya şarj devresi var. Projeyi kısaca anlatmak gerekirse;

Şebeke varken, 220VAC,kontrollü doğrultucu ile 50VDC ye dönüştürülüyor. 50VDC batarya şarj devresi için kullanılıyor ve ayrıca SMPS in trafo girişine geliyor ve 311VDC olarak çıkıyor. Eviricideki DC baraya 311VDC uygulanarak 220VAC elde ediliyor.

Şebeke yokken, 3 tane seri bağlı 12V 7Ah lik akülerden besleme yapılyor. Bu 3 seri bağlı akünün voltajı minimum 30VDC ye kadar düşüyor. Bu 30VDC de SMPS trafosunun girişine geliyor ve yine 311VDC olarak çıkıyor. Buradan tekrar eviricinin DC barasına uygulanarak 220VAC elde ediliyor.

Şimdi sorum şu; UPS in çıkış gücü 1kVA olduğu için giriş akımını düzeltmek için giriş tarafına PFC devresi eklemek istiyorum. En iyi PFC devresi boost tipinde olan PFC devresiymiş. Fakat boost tipinde olanların çıkış voltajı yaklaşık 385VDC-390VDC oluyor, hal böle olunca bu voltajı DC barada kullanabilmek için ayrıca bi SMPS yapmam gerekiyor sanırım. Yani PFC yi devreye nasıl ekleyebilirim devrelerde nasıl bi değişiklik yapmam gerekir. PFC eklemek isteyince ortalık karıştı. Üstadlar bi yardım edebilirlerse çok iyi olacak. Teşekkürler.

 

[by lent]

Tek Fazlı Doğrultucu Devrelerde PFC Teknikleri | Elektronik Devreler Projeler 320 Volt
UC3854AN 2.4kw aktif pfc devresi 240v ac 420v dc | Elektronik Devreler Projeler 320 Volt
Bu konudan anlamam umarım verdiğim linkler işinize yarar

 

[wolf351]

Yaramasa bile cevap yazıp yardım etmeye çalışmanız yeter =) Teşekkürler.

 

[veysel28]

Bu konuda sn binbaşı nın fikirlerini almanızı tavsiye ederim isterseniz biraz bekleyin cevap verecektir.

 

[wolf351]

Şunu da belirtiyim proje aslında bitti yani projeden falan geçtim mezun oldum ama işte merak illa tamamen bitirmek istiyorum projeyi. Yani PFC ekleyebilirsem tam süper olacak =)

 

[binbaşı]

Arkadaşlar bitirme projem için yapmış olduğum PWM evirici, SMPS, kontrollü doğrultucu ve batarya şarj devresi var. Projeyi kısaca anlatmak gerekirse;

Şebeke varken, 220VAC,kontrollü doğrultucu ile 50VDC ye dönüştürülüyor. 50VDC batarya şarj devresi için kullanılıyor ve ayrıca SMPS in trafo girişine geliyor ve 311VDC olarak çıkıyor. Eviricideki DC baraya 311VDC uygulanarak 220VAC elde ediliyor.

Şebeke yokken, 3 tane seri bağlı 12V 7Ah lik akülerden besleme yapılyor. Bu 3 seri bağlı akünün voltajı minimum 30VDC ye kadar düşüyor. Bu 30VDC de SMPS trafosunun girişine geliyor ve yine 311VDC olarak çıkıyor. Buradan tekrar eviricinin DC barasına uygulanarak 220VAC elde ediliyor.

Şimdi sorum şu; UPS in çıkış gücü 1kVA olduğu için giriş akımını düzeltmek için giriş tarafına PFC devresi eklemek istiyorum. En iyi PFC devresi boost tipinde olan PFC devresiymiş. Fakat boost tipinde olanların çıkış voltajı yaklaşık 385VDC-390VDC oluyor, hal böle olunca bu voltajı DC barada kullanabilmek için ayrıca bi SMPS yapmam gerekiyor sanırım. Yani PFC yi devreye nasıl ekleyebilirim devrelerde nasıl bi değişiklik yapmam gerekir. PFC eklemek isteyince ortalık karıştı. Üstadlar bi yardım edebilirlerse çok iyi olacak. Teşekkürler.

Merhaba.Bence giriş kısmına yalnızca pasif bir PFC devresi ekleyin.Boost tipte olanı eklerseniz devreye giren ünite (Birim) sayısı çok fazla artacaktır.Zaten ups devresi şebeke varken veya yokken birçok üniteden dönüşümlü olarak eviriciye (İnvertere) direk olarak gelemiyor,dolaylı yollardan,dönüşümlü olarak geliyor.Bu da şu demektir,her birime giriş ve çıkışlarda,çok fazla da güç kaybı yaşanacak demektir.PFC devresinin ana hedefi enerji tasarrufu,şebekeye iade edilen reaktif gücü,daha devrenin en başında sıfıra indirmektir (Örneğin Cos fi=0.99’a çıkararak) Ancak bu kadar güç dönüşümünün iç içe ve gereksiz olarak da bulunduğu böyle bir ups projesinde de (Online ups),sizin düşündüğünüz türlerden yalnızca boost tipinde olanı kullanıp,385-390 v. dc. elde edip,dc-dc konverter (Buck) ile yeniden 311 v.dc.ye indirmek oldukça verimsiz çalışan bir sisteme de açıkça evet demektir,benim kendi görüşüme göre.Burada girişte 220 volt ac’ den önce,pasif bir PFC kullanılırsa,(Sn.by lent’in verdiği ilk linkte,pasif olanları bile %85-90 olarak güç faktörünü iyileştirebiliyor) PFC devresi çıkışı zaten paralel kondansatör çıkışlı olup,net 311 volt dc.dir.Bunu direk dc. barasından eviriciye (İnvertere) girip direk 220 volt ac. almak daha işlevsel ve verimli olacaktır kanaatindeyim.Kontrollü doğrultucuda da normal trafo kullanılmayıp da smps’le 50 volt dc. elde ediliyor sanırım,tüm sistem smpsle çalışacak şekliyle projede düşünülüp tasarlanmıştır şeklinde proje görünüyor.Tabiki bu benim tamamen kendi kişisel görüşümdür,güç elektroniği konusundaki tartışılmaz bir uzmanlık alanı görüşüm de kesinlikle değildir yanlış anlaşılmasın.Zaten proje,işlevsellik olarak da kabul edilmiştir,PFC eklenmesi kişisel doygunluk (Tatmin) sınırlarınızı sadece iyileştirmek içindir,ifadenizden de anlaşıldığı üzere.Kolay gelsin,proje üzerindeki iyileştirmeler,geliştirmeler konusunda tekrar başarılar diliyorum.Saygılarımla.

 

[wolf351]

Merhaba.Bence giriş kısmına yalnızca pasif bir PFC devresi ekleyin.Boost tipte olanı eklerseniz devreye giren ünite (Birim) sayısı çok fazla artacaktır.Zaten ups devresi şebeke varken veya yokken birçok üniteden dönüşümlü olarak eviriciye (İnvertere) direk olarak gelemiyor,dolaylı yollardan,dönüşümlü olarak geliyor.Bu da şu demektir,her birime giriş ve çıkışlarda,çok fazla da güç kaybı yaşanacak demektir.PFC devresinin ana hedefi enerji tasarrufu,şebekeye iade edilen reaktif gücü,daha devrenin en başında sıfıra indirmektir (Örneğin Cos fi=0.99’a çıkararak) Ancak bu kadar güç dönüşümünün iç içe ve gereksiz olarak da bulunduğu böyle bir ups projesinde de (Online ups),sizin düşündüğünüz türlerden yalnızca boost tipinde olanı kullanıp,385-390 v. dc. elde edip,dc-dc konverter (Buck) ile yeniden 311 v.dc.ye indirmek oldukça verimsiz çalışan bir sisteme de açıkça evet demektir,benim kendi görüşüme göre.Burada girişte 220 volt ac’ den önce,pasif bir PFC kullanılırsa,(Sn.by lent’in verdiği ilk linkte,pasif olanları bile %85-90 olarak güç faktörünü iyileştirebiliyor) PFC devresi çıkışı zaten paralel kondansatör çıkışlı olup,net 311 volt dc.dir.Bunu direk dc. barasından eviriciye (İnvertere) girip direk 220 volt ac. almak daha işlevsel ve verimli olacaktır kanaatindeyim.Kontrollü doğrultucuda da normal trafo kullanılmayıp da smps’le 50 volt dc. elde ediliyor sanırım,tüm sistem smpsle çalışacak şekliyle projede düşünülüp tasarlanmıştır şeklinde proje görünüyor.Tabiki bu benim tamamen kendi kişisel görüşümdür,güç elektroniği konusundaki tartışılmaz bir uzmanlık alanı görüşüm de kesinlikle değildir yanlış anlaşılmasın.Zaten proje,işlevsellik olarak da kabul edilmiştir,PFC eklenmesi kişisel doygunluk (Tatmin) sınırlarınızı sadece iyileştirmek içindir,ifadenizden de anlaşıldığı üzere.Kolay gelsin,proje üzerindeki iyileştirmeler,geliştirmeler konusunda tekrar başarılar diliyorum.Saygılarımla.

Öncelikle cevap yazdığınız için çok teşekkür ederim. Pasif PFC den sonra voltaj oynamaları görme ihtimalimiz olur diye düşünüyorum, yani şebeke voltajının atıyorum 210 ile 220 arasında değiştiğini varsayalım bunun da DC deki karşılığı yaklaşık olarak 297 ile 311V arası olur. Bazı evlerde şebeke gerilimi aniden oynayabiliyor. Eğer bunu direk inverter DC barasına verirsek çıkış AC geriliminde de oynamalar görürüz ki bu da sağlıklı değildir bildiğim kadarı ile. Proje zamanında çok araştırma yapmıştım ve en iyi çıkış AC geriliminin SMPS ile sağlandığını öğrenmiştim. Inverterla da çıkış AC gerilimi feedback ile sağlanabilir ama ne kadar sağlıklı olur bilemiyorum. Ben DC barayı sabitleyip öle inverter da kullanmıştım. Kontrollü doğrultucunun amacı aküleri şarj edebileceğim DC gerilimi elde etmekti. 50VDC tristörlerin + ve - çıkışına bağlanan iki seri kapasitörün voltaj değeridir. Alttaki kapasitör uçları akü şarj devresine gitmektedir. Ayrıca 50VDC SMPS in trafo girişine gelip 311VDC elde edilmiştir. PFC eklenmesi elbette şart değil fakat PFC konusunda kendimi geliştirmek için olmuşken tam bi sistem olsun diye istemiştim. Tekrar teşekkürler.

Ekleme: Inverter da feedback ile gate sinyallerinin pulse genişliği ayarlanmıyor sanırım. Çünkü gate sinyali dışarıdan ters doğrultulmuş AC ile üçgen dalganın karşılaştırılması ile oluşuyordu. Yani TL494 de böle olması gerekiyordu. Anca bu şekilde doğru duty cycle oluşuyordu.

 

[binbaşı]

Öncelikle cevap yazdığınız için çok teşekkür ederim. Pasif PFC den sonra voltaj oynamaları görme ihtimalimiz olur diye düşünüyorum, yani şebeke voltajının atıyorum 210 ile 220 arasında değiştiğini varsayalım bunun da DC deki karşılığı yaklaşık olarak 297 ile 311V arası olur. Bazı evlerde şebeke gerilimi aniden oynayabiliyor. Eğer bunu direk inverter DC barasına verirsek çıkış AC geriliminde de oynamalar görürüz ki bu da sağlıklı değildir bildiğim kadarı ile. Proje zamanında çok araştırma yapmıştım ve en iyi çıkış AC geriliminin SMPS ile sağlandığını öğrenmiştim. Inverterla da çıkış AC gerilimi feedback ile sağlanabilir ama ne kadar sağlıklı olur bilemiyorum. Ben DC barayı sabitleyip öle inverter da kullanmıştım. Kontrollü doğrultucunun amacı aküleri şarj edebileceğim DC gerilimi elde etmekti. 50VDC tristörlerin + ve - çıkışına bağlanan iki seri kapasitörün voltaj değeridir. Alttaki kapasitör uçları akü şarj devresine gitmektedir. Ayrıca 50VDC SMPS in trafo girişine gelip 311VDC elde edilmiştir. PFC eklenmesi elbette şart değil fakat PFC konusunda kendimi geliştirmek için olmuşken tam bi sistem olsun diye istemiştim. Tekrar teşekkürler.

Ekleme: Inverter da feedback ile gate sinyallerinin pulse genişliği ayarlanmıyor sanırım. Çünkü gate sinyali dışarıdan ters doğrultulmuş AC ile üçgen dalganın karşılaştırılması ile oluşuyordu. Yani TL494 de böle olması gerekiyordu. Anca bu şekilde doğru duty cycle oluşuyordu.

Evet,inverter çıkışları,2 şekilde ya sinüse çok benzetilmiş (Modifiye) ya da tam sinüs çıkış yapısında olabilen sinyallerdir.Yalnız çıkıştaki gerilimin ve ferkansın niteliği,geri besleme yoluyla bazı entegrelerce algılanarak,frekans ve voltajın belirli değerlere (220 volt ac,50 hz.'de) sabitlenebilmesi,inverter içinde,daha önceden hassas ayarlanmış olan bu değerlerin referansında,kendiliğinden sağlanabilmektedir.İnverterlerin de,SMPS çalışma prensipli veya multivibratör (Flip-flop) prensiple 220 volt ac. çıkışı elde edilebilen tipleri dediğiniz gibi mevcuttur.PWM (Palse With Modülation) modu ise,smps güç kaynaklarında feedback yolu ile MOSFET'i kontrol eden smps entregresinden çıkıştaki pwm sinyalinin,bu gerilim ve akımı kontrol etmek maksadıyla bu entegreden üretilen kare dalga şeklindeki pulse'ların aralığının,feeedback'ten gelen sinyalle de daralıp genişletilebilmesinde tercih ediliyor.Smps bu şekilde,sabit gerilim ve akım kontrollü bir çıkışı devamlı olarak da alıcılara sağlayabiliyor.

Dediğiniz gibi aktif PFC'ler daha fazla tercih edilip çoğu cihazda (Örneğin yeni çıkan çok kaliteli psu'ların girişinden önce) kullanımı daha yaygınca olanlarıdır.Zaten seçimi ben tamamıyle de size bırakmıştım.Çok fazla sistem detayından özellikle de kaçınılsın diye pasif olanını (Çok etkili olamasa da) burada önermiştim.Kolay gelsin.Saygılarımla.

 

[wolf351]

Evet,inverter çıkışları,2 şekilde ya sinüse çok benzetilmiş (Modifiye) ya da tam sinüs çıkış yapısında olabilen sinyallerdir.Yalnız çıkıştaki gerilimin ve ferkansın niteliği,geri besleme yoluyla bazı entegrelerce algılanarak,frekans ve voltajın belirli değerlere (220 volt ac,50 hz.'de) sabitlenebilmesi,inverter içinde kendiliğinden sağlanabilmektedir.İnverterlerin de,SMPS çalışma prensipli veya multivibratör (Flip-flop) prensiple 220 volt ac. çıkışı elde edilebilen tipleri dediğiniz gibi mevcuttur.PWM (Palse With Modülation) modu ise,smps güç kaynaklarında feedback yolu ile MOSFET'i kontrol eden smps entregresinden çıkıştaki pwm sinyalinin,bu gerilim ve akımı kontrol etmek maksadıyla bu entegreden üretilen kare dalga şeklindeki pulse'ların aralığının,feeedback'ten gelen sinyalle de daralıp genişletilebilmesinde tercih ediliyor.Smps bu şekilde,sabit gerilim ve akım kontrollü bir çıkışı devamlı olarak da alıcılara sağlayabiliyor.

Dediğiniz gibi aktif PFC'ler daha fazla tercih edilip çoğu cihazda (Örneğin yeni çıkan çok kaliteli psu'ların girişinden önce) kullanımı daha yaygınca olanlarıdır.Zaten seçimi ben tamamıyle de size bırakmıştım.Çok fazla sistem detayından özellikle de kaçınılsın diye pasif olanını (Çok etkili olamasa da) burada önermiştim.Kolay gelsin.Saygılarımla.

Aslında pasif olanını ilk başta düşünmüştüm ve hatta gerekli hesaplamalarla THD nin %3.8 e kadar düşürüldüğünü görmüştüm okuduğum ingilizce bi kitapta. Paylaştığınız bilgileriniz için çok teşekkürler sayın binbaşı.

Ayrıca şunu sormak istiyorum yapımından tek korktuğum şey trafo sarmaktır. Trafoyu sardırabileceğimiz bi yer varmıdır karaköy de. Kendim sarmak istesem bobin telini herkes vermiyor. Kiloyla satıyolar ve kiloyla da çok pahalıya geliyor. Bu trafo işini nasıl çözebilirim bi fikriniz varmı ?

UPS projesinde epey eksiklikler var tam anlamıyla biterse projeyi baştan aşağıya tüm ayrıntılarıyla şemalarıyla ve çıkış sinyalleriyle buraya koyup sizlerle paylaşıcam. Çünkü güç elektroniği öğrenme konusunda çok iyi bi kaynak olabilir.

Teşekkürler.

Inverter ın çıkışı aşağıdaki gibi arkadaşlar. SMPS de sorun olduğu için şimdilik sadece bu fotoyu koyabiliyorum. Inverter DC barasına bi güç kaynağı bağlayıp öle fotoğraf çekmiştim.