Variatore di potenza per Scaldaacqua da 1500W

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Loscorpione
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Iscritto il: dom 17 apr 2022, 8:34

Variatore di potenza per Scaldaacqua da 1500W

Messaggio da Loscorpione »

Buongiorno a tutti

come da titolo sto realizzando un riduttore di potenza per un Boyler da 1500w. La necessità deriva dal fatto che ho una centralina che mi controlla la potenza prodotta dal mio impianto fotovoltaico e quanto importo/esporto in rete, quindi vorrei produrre acqua calda sanitaria al fine di autoconsumare l' energia prima di esportarla in rete e quindi aumentare l' indice di Autoconsumo.
la centralina mi fornisce 0-10volt in proporzione a quanta energia voglio dirottare al mio boyler, quindi 0V=0W 10v=1500W.
Ho provato una soluzione con triac ma questo mi determina disturbi in rete che mandano in protezione l' inverter del FV. Quindi sapendo che il produttore della mia centralina ( non so se posso nominarlo) produce un riduttore di potenza e dalle caratteristiche e da alcune foto dell' interno dell' apparato sono riuscito a capire che in definitiva la tensione di alimentazione (220vac) viene raddrizzata con un ponte diodi e successivamente un mosfet pilotato da un segnale PWM modula la potenza erogata ( spero di essermi spiegato sono un termotecnico con la passione e gli studi in elettronica ma con poca esperienza ).
Cattura 1.JPG
Cattura 1.JPG (9.5 KiB) Visto 1118 volte
Sono giunto quindi a questo stadio di potenza in figura.
Cattura2.JPG
Cattura2.JPG (54.13 KiB) Visto 1118 volte
Considerando che la gestione del PWM l' ho affidata a un atmega328p inizialmente ho lasciato la frequenza di base a 499Hz.
a questa frequenza il circuito funziona ma ho notato che introduco in rete dei disturbi che ho cercato di limitare con un filtro EMI preconfezionato da 10A. Ma comunque l' inverter del fotovoltaico ronza un po'.
Quindi ho provato ad aumentare la frequenza a 7812.50Hz ma a questo punto l' inverter del fotovoltaico va in protezione.
sotto consiglio di PIER ho aumentato la frequenza e quindi l' ho portata a 31372.55Hz ma a questo punto ho provato a simulare il circuito con ltspice.
ho provato ad aggiungere un filtro clc subito dopo il ponte di diodi ma così facendo la simulazione mi determina dei picchi che senza il filtro non ho.
sono quindi a chiedervi qualche consiglio , un opinione; e se per voi il circuito può funzionare senza introdurre in rete disturbi creati dalla commutazione a alta corrente.
al fine delle riduzioni dei disturbi e della sicurezza il circuito sarà racchiuso in contenitore metallico e inserto un filtro emi.
vi allego inoltre la foto dell' interno del riduttore di potenza da cui ho preso ispirazione
Cattura 3.JPG
Cattura 3.JPG (102.33 KiB) Visto 1118 volte
grazie in anticipo per le vostre considerazioni
Un saluto
Loris
Loscorpione
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Re: Variatore di potenza per Scaldaacqua da 1500W

Messaggio da Loscorpione »

Buongiorno
confidavo in un consiglio se non altro se qualcuno potesse indicarmi se sono sulla strada giusta.
chiedo cortesemente a Pier se può indicarmi se sto seguendo la strada giusta, inoltre lavorando a 32khz a quanto posso tagliare il filtro che inserisco dopo il raddrizzatore a 320vdc. Ovviamente se salgo in frequenza il filtro si ridurrebbe.
in alternativa potrei ritornare al triac con un corretto dimensionamento di uno snubber?
spero in un consiglio.

ciao
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Pier Aisa
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Re: Variatore di potenza per Scaldaacqua da 1500W

Messaggio da Pier Aisa »

Per evitare che l'inverter entri in protezione forse varrebbe la pena provare a vedere se esiste una soluzione PFC commerciale, che ti riporta la corrente in fase con la tensione in maniera switching o addirittura utilizzare lo schema che hai proposto aggiungendo una induttanza ed un diodo e fare una regolazione PFC.
Loscorpione
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Re: Variatore di potenza per Scaldaacqua da 1500W

Messaggio da Loscorpione »

Grazie Pier per l' aiuto,
riguardo la soluzione commerciale, si certo non sarebbe sbagliato ma il mio spirito di sperimentatore (curioso) mi mi indica la strada piu difficile, quella dello studio e della sperimentazione.
Prendendo spunto dal tuo suggerimento sono arrivato a questa soluzione:
Cattura sch ltspice.PNG
Cattura sch ltspice.PNG (24.07 KiB) Visto 952 volte
allego anche una simulazione con ltspice,a un duty-cycle 90%:
Cattura sim. V&I.png
Cattura sim. V&I.png (31.19 KiB) Visto 951 volte
Vorrei fare una simulazione impostando il generatore pwm per un duty-cycle sweep (0-100%) ma non so come fare, se qualcuno riesce a indicarmelo eviterei di perdere tempo cercando in rete.
Ovviamente l' attuale circuito è solo lo stadio di potenza a cui dopo dovrò aggiungere le protezioni del caso ma mi sembra una buona partenza.
allego inoltre schematico .asc
https://drive.google.com/drive/folders/ ... sp=sharing
per chi volesse approfondire e darmi qualche parere che per me è molto importante per l' avanzamento del progetto.
Un saluto e a presto,
spero nei vostri consigli ciao
Loscorpione
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Re: Variatore di potenza per Scaldaacqua da 1500W

Messaggio da Loscorpione »

Bene appena ho pronte le due bobine inizio i test
Loscorpione
Messaggi: 6
Iscritto il: dom 17 apr 2022, 8:34

Re: Variatore di potenza per Scaldaacqua da 1500W

Messaggio da Loscorpione »

Riscontrando che il progetto non attira l interesse sperato, considerando lo spirito del forum voglio comunque continuare a scrivere anzi a chiedere informazioni e nozioni a me sconosciute a cui mi risponderò studiando ma comunque potrebbero essere interessanti per coloro che in futuro passassero su questo spazio. Comunque... Secondo voi le capacità c1 e c2 devono avere un ESR Basso? Su che ordine di valore? Datemi tempo e ve lo farò sapere.
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Pier Aisa
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Re: Variatore di potenza per Scaldaacqua da 1500W

Messaggio da Pier Aisa »

Ciao,
credo che i valori di C1 e C2 debbano essere aumentati per avere un filtraggio migliore. Per il PWM generato con spice allego qua due immagini.
Cattura.JPG
Cattura.JPG (31.03 KiB) Visto 891 volte
1.JPG
1.JPG (157.04 KiB) Visto 891 volte

Puoi scaricare il circuito a questo link
https://www.pieraisa.it/php/forumsharei ... wm.gen.asc
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