12 => 220 по-другому.

[NiTr0]

а что мешает взять типовый 2-тактный ключевой преобразователь на мосфетах, и нагрузить его на контур с резонансом в районе 50 Гц? или даже без контура (как в упсах)...

[AVR-forever]

А чего вы привязались к вч??? Насколько я понял, автор темы хочет увеличить КПД UPS. Но ведь он и так с оптимальными характеристиками рассчитан, не дураки же делали. Автор писал, что необходима работа ниже 12 вольт. Если посмотреть на график разряда аккумулятора то отметку с 12 до 10 вольт, при одинаковом токе он пройдёт намного быстрее чем, например с 14 до 12. После 10 вольт вообще идут необратимые процессы в пластинах. Это связанно с плотностью электролита, да и с химией процесса.
Про ВЧ могу сказать только одно, единственный выигрыш это габариты трансформатора, а дальше одни проигрыши. Основная потеря КПД идёт на нагрев. А что греется??? Трансформатор не греется, а если и греется, то провод тоненький надо больше. Остаются только силовые транзы. А почему транзы греются? Потому что находятся на линейном участке ВАХ, т.е не полностью открыт и представляют собой некий резистор. Если транз польностью открыт, то и напруга на нём падает 0В. Т.е выделяемая на нём тепловая мощность (W=U*I) тоже ровна нулю. Поэтому и работают транзы в ключевом режиме. Открыт-закрыт. И потери в основном происходят при переключении. И чем меньше переключений тем выше КПД. Пример КМОП микросхемы в статике или при низкой частоте потребляют нА-мкА а при частотах высоких уже более 10 мА, контроллеры, например.
А меандр на входе сглаживает индуктивность трансформатора, и на выходе получаем подобие синусоиды.

[Dimon_S]

Ну в общем-то все понятно. Выигрыш в ВЧ преобразовании - только в габаритах. КПД не повышается. Значит буду собирать классическую схему.

По поводу УПСа. Специально замерял ток на входе при изменении нагрузки на выходе. Почему-то нелинейный процесс. При изменении нагрузки с 50 до 100 Вт ток на входе увеличивается примерно в 2,6 раза. Отсюда вывод - КПД его не очень-то высок (УПС совершенно новый). Да и гонять 400-500 ваттовый транс незачем, если нагрузка не будет больше 100 Вт.

[AVR-forever]

А по подробнее можно. Какой ток на входе ток на выходе, напряжение на входе напряжения на выходе

[retaler]

Уважаемый Dimon_S, попробую прояснить сей интересный
вопрос. Повидимому Вы использовали класический UPS,повсив ему акумулятор побольше емкости.Если чем ошибся извините.Сам по себе UPS построен так, что он расчитан на кратквременый режим рабты, скорее всего он выбивает от перегрева.У него радиаторы обьемного типа, и они защищены термодатчиками. Коме того, в трансформаторе потери прядка 60 вт - его магнитопровод сильно перемагничен для полчения максимально возмжной мощности.Такая схема имеет плохой КПД и прямоугольное выходное напряжение для предпочтительной работы на выпрямительную нагрузку.
Если Вы собрались строить инвертор напряжения, то Вам нужно определиться с требованиями к такому устройству. Если Вы захотите питать холодильник- это одно устройство, электролампочку- совершенно другое.
И еще. Данная тема очень хорошо проработана начиная с начала прошлого века. В России данным вопросом занимается в частности ВЭИ,и другие институты. Разработаны множество устройств, которые работают во всем мире уже десятилетия.
Классическая схема инвертора имеет три ступени преобразования это- конвертер для получения 340в,выпрямитель и соответстенно инвертор 340в напр.пост. тока в 220в напр. перем.тока. Инвертор имеет 4 ключа IGBT класса С (600в) и сглаживающий LC фильтр.Мост инвертора имеет накопительную емкость.
Модуляция ШИМ двухуровневая, частота модуляци порядка 16кгц.
Система управления- следящая по задающему генератору.
Инвертора собранные по такой схеме работают на реактивную нагрузку, а также кратковременно обеспечивать ток в несколько раз больше номинального.
На выходе - синус с коэф.гармоник меньше процента.
И все же повторюсь, тема очень обширная и проработанная, новое придумать наврятли удастся.
с ув.retaler

[sanitar249]

А что греется??? Трансформатор не греется, а если и греется, то провод тоненький надо больше. Остаются только силовые транзы. А почему транзы греются? Потому что находятся на линейном участке ВАХ, т.е не полностью открыт и представляют собой некий резистор. Если транз польностью открыт, то и напруга на нём падает 0В. Т.е выделяемая на нём тепловая мощность (W=U*I) тоже ровна нулю. синусоиды.

Трансформаторы еще как греються, причем, кроме обмоток, c успехом греется само "железо". На PNP и IGBT транзисторе в режиме насыщения падает 1,8-2,5 В, что при токе 10А вызовет потерю(рассеивание) 18- 25 Вт.

[lehers]

Мужики, собрать мощный конвертер 12/220 В с двойным преобразованием (DC/DC 12/310 на частоте ~50кГц, а потом мостовой коммутатор на 50Гц) на коленке без опыта просто нереально. Сам собираю примерно на мощность 800-1000 Вт, издрочился весь: пришлось даже двухканальный цифровой осциллограф купить (благо сейчас уже можно за 500 баксов найти), это только в книжках легко, а так переходные процессы при включении, подключении нагрузки, да ещё куча причин, дают такие выбросы на стоках мосфетов, что ни снабберы, ни супрессоры сделанные на глаз не помогают, транзисторов уже кучу испарил. До 200 Вт наиболее простая схема пушпул с нагрузкой на повышающий трансформатор (50-ти герцовый) коэффициент трансформации нужен только такой выбрать, чтоб амплитуда выходно го напряжения была около 300 Вольт (а иначе импульсные блоки питания в теликах захандрят, если дешёвые). Так как сигнал прямоугольный, а потери напряжения на мосфет ключах мизерные, то к-нт трансформации берём 300/12=25. Чтобы не перегорели приборы с резистивной нагрузкой (электролампы), берём к-нт заполнения прямоугольных импульсов такой, чтоб действующее значение было равно 220В: 220/300=0,73. Для этих целей советую использовать микросхему TL494 (стоит 7 рублей, или выпаять из сгоревшего компьютерного блока питания) это готовый генератор и шим-модулятор с парой навесных деталей: частоту в 50Гц выставляем RC цепью, коэффициент заполнения выставляем переменным резистором. На драйверы затворов выходных полевиков пойдёт пара КТ814+КТ815 (или любой аналог, стоят - копейки), сами полевики IRF3205 (выдержат пятикратную перегрузку: ток до 110 А, да и сопротивление канала 0,008 Ом; стоят 15 рублей) на снаббер кондёр на 0,1мкф, трансформатор ТН-61 (200Вт без проблем потянет). И всё, КПД будет зависеть только от трансформатора (т.е.95%), если грамотно подобрать к-нт трасформации, то будет работать и от 10 до 13 вольт на входе , только выходное будет гулять от 200 до 260 В, но аппаратуре бытовой это не страшно. А сама микросхема и транзисторы от 5В до 45В, если что
P.S. если очень надо, могу схему нарисовать

[lehers]

добавлю, что двойное преобразование используется не для повышения КПД (тк при двойном надо 6 ключевых транзисторов, и куча сякой лабуды, а при прямом 2), а для снижения габаритов трансформатора (в формулу расчёта числа витков, объёма сердечника входит частота), соответственно чем выше частота, тем меньше размер трансформатора, электродвигателя на ту же мощность (из за чего на самолётах 400Гц а не 50). ПРИ МОЩНОСТЯХ МЕНЬШЕ 200-300Вт ДВОЙНОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ НЕЦЕЛЕСООБРАЗНО, так как сложность схемы высока (куча элементов, импульсные трансформаторы надо считать и т.п.), сложно настроить, а по габаритам получится как раз так же как одинарный преобразователь на 50Гц с сетевым трансформатором. Распостранённое ошибочное мнение о низком КПД преобразователя, работающего на частоте 50Гц пошло из - за того, что почти все их схемы в интернете-из журналов 70-х годов, где используются конченные биполярные транзисторы с падением напряжения на них 1,5-2 Вольта (естественно КПД будет низок), а схемы конвертеров с двойным преобразованием - свежие (раньше их росто не было-элементная база собрать не позволяла). А если в одинарный преобразователь поставить новые ключевые мосфет транзисторы, то КПД "одинарников" будет выше, чем у "двойных" хотя бы потому, что ключей там в 3 раза меньше, да и схема простейшая. Вот пример: преобразователь на старых биполярных транзисторах на мощность 100Вт на транзисторе падает 1,5 В, что при токе 10А создаёт потерю на одном транзисторе 10*1,5=15Вт (а их в схеме два!), получаем, не считая потерь в трансформаторе, 2*15=30Вт, что не так уж мало при полезной мощности 100Вт. А если взять тот же полевик IRF3205 с сопротивлением открытого канала 0,008 Ом, то при токе 10А напряжение на нём упадёт 0,008*10=0,080 Вольт!, т. мощность потерь будет 0,8 Ватт!, суммарная мощность потерь в ключах 1,6 Вт, при полезной 100 Вт, что очень неплохо, даже радиатор-то почти не нужен, динамические потери на такой частоте (50 Гц) можно не учитывать, транзистор мегагерцы держит. Вот и решайте сами, что Вам нужно, быстро собрать простой и надёжный преобразователь, или вдоволь поебстись с двойным преобразованием, и не получить никаких преимуществ (на мощностях до 200Вт), но получить драгоценный опыт

[vdlab]

опыта тоже хочется ,ведь:

[AVR-forever]

На PNP и IGBT транзисторе в режиме насыщения падает 1,8-2,5 В, что при токе 10А вызовет потерю(рассеивание) 18- 25 Вт.

Как вы считаете какое сопротивление плеча в схеме будет? Я же не предлагаю биполярники ставить. А у полевиков есть одно замечательное свойство – их можно ставить параллельно при этом сопротивление канала падает на количество полевиков. Кстати, на рисунке изображен преобразователь для усилка в машину на 400W!
Полностью поддерживаю lehers. С чего вы решили что КПД с ростом частоты растёт. Наоборот падает из-за увеличения числа переключений транзов.

Трансформаторы еще как греються, причем, кроме обмоток, c успехом греется само "железо"

Я же говорил, что если греется, значит не рассчитан на пропускную мощность. Либо большое сопротивление обмоток, вследствие тонкости провода, либо малое сечение магнитопровода и он частично в насыщение уходит. Выше правильно было замечено, что UPS рассчитаны на коротковременную работу. Зачем китайцам ставить в два раза больше трансформатор, который будет в четыре раза больше стоить, если UPS максимум 10-15 минут работать будет.

-- Прилагается рисунок: --