Projekt: Sinuswechselrichter [12V --> 230V]

**locked** · 12.09.2007, 20:00

Hallo alle zusammen,

ich habe die letzten 3 Monate einen Sinus - Wechselrichter entworfen, und gebaut, welchen ich euch hier vorstellen möchte.
Bilder gibts weiter unten als Link

Das Grundprinzip des Wechselrichters schaut wie folgt aus:

Die 12V DC werden mittels H - Brücke zu einem 32KHz PWM Signal (positiv, pause, negativ, pause) zerkackt, welches dem HF – Trafo, einem ETD49 Kern von EPCOS, zugeführt wird. Auf der Sekundärseite des Trafos wird die Spannung mittels schnellen Dioden gleichgerichtet, und durch eine Induktivität und einen Kondensator geglättet (geregelter Gegentaktwandler). Durch die PWM wird auf eine Gleichspannung von 330V regelt, welche vom Controller über einen Spannungsteiler gemessen wird.
Diese Gleichspannung zerhacke ich mittels Hochvolt MOSFET H - Brücke mit ebenfalls 32KHz, und moduliere mittels PWM, welche eine Sinustabelle durchfährt, einen 50Hz Sinus, wobei nach jeder Halbwelle umgepolt wird. Dieses zerhackte Signal wird mittels LC Filter, welches wie ein Abwärtswandler fungiert, geglättet.

Gesteuert wird das ganze von einem Mega8, welcher auch diverse Ströme und Spannungen misst, und den jeweilige Wirkungsgrad berechnet. Die am Stromshunt abfallende Spannung verstärke ich mittels Standart OPV, welcher seine negative Spannung über eine einfach aufgebaute Ladungspumpe (Toggelnder Controller Pin, 2 Kondensatoren sowie 2 Dioden), bezieht.
Als Treiber der Hochstrom H – Brücke, sowie der Hochvolt H – Brücke, verwende ich jeweils 2 Halbbrückentreiber von IR, welche nach dem Bootstrapping Prinzip zwei N – Kanal MOSFETs ansteuern.

Getestet habe ich den Wechselrichter im Dauerbetrieb mit erfolg bis 100W, da mein Labornetzgerät keine höheren Ströme liefern kann, ausgelegt habe ich das ganze allerdings, speziell den HF Trafo, für ca. 250W.

Jedoch habe ich, so scheint, EMV Probleme, da der Controller, nach einschalten der Hochvolt H - Brücke, gelegentlich falsche Zeichen an der UART ausgibt. Wenn ich jedoch nur an der 330V Gleichspannung einen Verbraucher anlege, treten keine Probleme auf.

Den Wechselrichter habe ich zz. als Prototyp auf einer Lochrasterplatine aufgelötet, was auch sicher nicht dem EMV Problem entgegenwirkt. Auf bedachte Masseverbindungen und überlegtes verlegen der Hochvolt und Hochstrom Leitungen, sowie auf sorgfältige Stützung der Logik Versorgung (100nF), habe ich besonders geachtet. Auch der Reset Pin des Controllers ist richtig beschalten, und das Quarzgehäuse auf Masse gelegt.
Hat vielleicht jemand einen Rat, wie ich dieses Problem lösen kann? (evtl. Schirmplatten auf der Leiterplattenoberseite aufstellen, um den Hochvoltteil vom Logikteil zu schirmen?)

Wie man sieht, habe ich die Ausgangsspannung bzw. die Zwischenkreisspannung mit einem selbstgebauten 1:100 Tastkopf und einem "Gamboy Oszilloskop" gemessen, da ich so kein teures Messgerät zerstören kann, und die Bandbreite für diese Messung allemal ausreicht.