Salve a tutti! Con grande gioia vi presento il Big Inverter finalmente in produzione!

Con l'amico Franco abbiamo stampato i PCB e iniziato l'assemblaggio dei primi inverter.
Le caratteristiche principali dell'inverter sono queste:

- Max Potenza 3000 VA continui
- Potenza di picco 10.000 VA
- Tensione accettata in Ingresso 48V, con limiti 38V min - 70V max
- Tensione Uscita 220 - 230V, 50 Hz
- Onda Sinusoidale Pura
- Moduli Finali Semikron IGBT 600V 300A
- AutoTrasformatore a Grani Orientati per minimizzare l'autoconsumo
- Rendimento max 92%
- Possibilità di parallelare più moduli inverter
- Scocca integralmente in alluminio per schermare radiazioni magnetiche
- 100% Made in Italy

L'inverter è stato testato per oltre un anno processando circa 4,5 MWh di energia, con picchi e carichi di ogni tipo. Il robustissimo ponte H di IGBT e il pesante e potente trasformatore a grani orientati, hanno fatto egregiamente il loro lavoro senza mai perdere un colpo o dare segni di cedimento.

Ma bando alle chiacchiere vediamo qualche foto dei primi assemblaggi! 




Queste le schede da assemblare direttamente dalla fabbrica di circuiti stampati Italiana.
E' un PCB doppia faccia, composto da componenti SMD e tradizionali.



Questa la scheda con quasi tutti i componenti montati.
Sulla sinistra la sezione Driver che piloteranno gli IGBT, nella parte centrale il microcontrollore ATmega32 in cui gira il firmware che gestisce tutto l'inseguimento e la formazione della forma d'onda sinusoidale. Sempre nella parte centrale, la sezione DC-DC converter, si tratta di due ferriti avvolte a mano e pilotate da 2 transistor in configurazione push-pull, tramite i quali generano 4 tensioni separate galvanicamente necessarie ai driver e quindi al pilotaggio dei gate degli IGBT.

I transistor sono di tipo a scocca metallica high speed, questo consente di far arrivare facilmente le piccole ferriti a 100 kHz di switching con tensioni in uscita di 15V e 2A di picco.
Infine il DC-DC converter nero in basso, alimenta direttamente il microcontrollore tenendolo galvanicamente isolato da qualsiasi tipo di tensione esterna anche quella DC delle batterie. Questa accortezza consente di preservarlo da ogni tipo di picco o extratensione (causata da carichi induttivi), e di non creare quindi mai falsi segnali o reset inaspettati anche in caso di flash elettromagnetici causati da fulmini o apparecchiature radio nelle vicinanze.


Questo invece è invece l'autotrasformatore a grani orientati avvolto su misura dagli amici di FIAT srl, per cui vale la pena spendere due parole.
Avrete di certo notato la parolina "auto" davanti a trasformatore, questo perchè il trasformatore è avvolto di fatto con un solo cavo fra primario e secondario. Seguendo una particolare geometria e configurazione, si ricava in uscita un sistema "centro stella" simile a quello dei generatori dell'Enel, creando quindi un Neutro e una Fase, fondamentale per la protezione da fulmini e per il corretto funzionamento delle caldaie che molto spesso non partono con i comuni inverter.
Questi ultimi infatti il più delle volte, non presentano in uscita una Fase e Neutro ma bensì un sistema bifase a 125V che oltre a causare il malfunzionamento di molti elettrodomestici e caldaie, non rappresenta una protezione sicura dai fulmini e molto spesso causano il non funzionamento dei salvavita in casa.

Il trasformatore che adottiamo in questo inverter ha il suo "centro stella" riferito a terra e quindi ha in uscita un Neutro e una Fase a 220V. Il Neutro così riferito a terra, crea una schermatura naturale intorno ai cavi nei corrugati di casa, in gradi di abbattere gran parte dei flash magnetici e cariche elettrostatiche che spesso giungono durante i temporali. Ne più ne meno ciò che fa qualsiasi gestore della rete elettrica nazionale, e praticamente ciò che quasi nessun produttore di inverter fa.


E' arrivato il momento degli amati IGBT della Semikron da 600V 300A che gestiscono in maniera esemplare il nostro autotrasformatore. La scelta di questi robustissimi monoblocchi IGBT sta nel fatto che questo inverter deve essere in grado di resistere ai peggior tipi di carichi induttivi, sono state provate durante i test anche le saldatrici switching e a trasformatore, che in genere vengono sconsigliate come carichi per gli inverter, ma che nel nostro caso non hanno prodotto nessun tipo di problema.

Nella maggior parte degli inverter cinesi, si vedono decine e decine di moduli posti in parallelo, soluzione molto economica ma poco robusta in caso di forti carichi induttivi, in quanto rompendosi anche un solo modulo si innesca un effetto domino che rompe anche tutti gli altri, facendolo diventare un inverter poco affidabile e robusto. Installando un solo modulo per canale si evita ogni tipo di problema.


Abbiamo poi montato i condensatori, un banco da 6600 uF, direttamente sui moduli IGBT tramite barre in rame puro ricotto. E' importante montare i condensatori elettrolitici il più vicino possibile ai modouli finali, in quanto questi oltre a fornire la corrente per gli spunti, sono anche l'accumulo e lo smorzamento delle extratensioni che arrivano dai diodi di ricircolo dei moduli. Più lontani si installano e più si crea un circuito RC che smorzerà sempre meno le extratensioni.


Un altro fondamentale componente, su cui il grande Elettro ha lavorato molto nei suoi progetti, è l'induttanza filtro sulla bassa tensione. Si tratta di un'induttanza da 50 uH circa posto fra il ponte H e il trasformatore. Questo fondamentale componente ha il compito di filtrare parzialmente la componente ad alta frequenza (nel nostro caso 15 kHz), per lasciar passare solo la modulazione a 50 Hz. Questo accorgimento fa calare drasticamente l'autoconsumo di un inverter, ma è fondamentale la scelta della giusta ferrite, in quanto in questa passerà tutta la corrente lato bassa tensione dell'inverter, che nel nostro caso è oltre 60A RMS.


to be continued... 


Ciao Kekko
Ogni tanto ti fai sentire con delle belle novità un bel lavoro da 150 allodi .complimenti per il pcb, complimenti per la messa in opera,insomma complimenti su tutto.

Solo se uno volesse realizzare tale inverter lo rende difficile in tutto per tutto,per non parlare del costo che si aggira intorno a 1000 euro e anche più come solo componentistica compresi i il trasformatore e i GBT dato che anche loro hanno il suo costo.

Ti volevo fare una domanda := Perché non hai usato i normale mosfet al posto dei IGB dato che il costo si riduceva di parecchio.

Angora complimenti sul prodotto che hai fatto

Ciao un saluto e buona domenica

Che bello

Lo amo come fosse il primo giorno che dissi ti amo alla mia ragazza

Grande Kekko...Sei sempre forte ;)

Un lavoro eccezionale! Grande Kekko!
Uscita seriale per il monitoraggio remoto esiste?

Kekko ma una domanda idiota...Ma per me ha senso..

Scusa se mi permetto! Non hai previsto una strip line al posto del micro?

So che hai adottato tutte le precauzioni ma se per assurdo dovesse andare OUT il micro come fai a dissaldare tutto?? Sarebbe un pasticcio

Il monitor display è contemplato? Che misurazioni da a livello visivo dell'utente?

Ricordo il giorno che ho conosciuto questo forum ....
Quel giorno ero rimasto senza parole nel vedere le realizzazioni di alcuni utenti ...
Ma un nome tra tutti era ridondante  ...Kekko Alchemi.
Da subito mi era famigliare ..Sisi era il genio di progetto Meg  ...ed ora dedicato alle rinnovabili...uao.
Passano gli anni e le sue creature si fanno sempre distingure. ..senza seguire le idee comuni ,ma cercare soluzioni innovative ...il suo punto di forza.
Ed oggi con questo inverter ha superato se stesso.
Bello ..bello bello ..
Vedo un dc converter con un range impressionante ,altro che i commerciali di marche blasonate ...
Per non parlare della potenza di picco ..10Kw ...
Cavolo ..non c'è carico induttivo che può metterlo in imbarazzo ....e l'autoconsumo ?....simile ai delicati doppia conversione..merito di un trasformatore ,pardon autotrasformatore realizzato su sua specifica ...un vero Ferrari.

E vogliamo parlare del 92% di efficienza ....
Un lavorone ottenerlo con degli igbt ....

COMPLIMENTI KEKKO ...anche questa volta la tua realizzazione è innovativa in molti aspetti .

Onorato di conoscerti
ElettroshockNow

Kekko ti faccio i miei complimenti, finalmente puoi pubblicare con piena soddisfazione questo tuo capolavoro, di cui posso personalmente testimoniare la qualità nella corrente erogata in tutte le situazioni anche le più critiche, la robustezza all'uso intensivo, la cura dei particolari come la silenziosità in esercizio nonostante la poderosa ventilazione controllata in funzione della temperatura, con ore e ore di collaudo oramai effettuate presso svariati utenti. Però un difetto in questo inverter innegabilmente c'è ........ ci vogliono tre persone per alzarlo 

Focus :
Però un difetto in questo inverter innegabilmente c'è ........ ci vogliono tre persone per alzarlo 



Beato te.
Io pur di averlo lo porterei giù da me anche a piedi...A forza di braccia

e' prevista una versione con tensione in ingresso più bassa 12 o 24 volt ?


inverter con prestazioni spettacolari ...complimenti Kekko ! .. sei un grande.

ElettroshockNow :
Ricordo il giorno che ho conosciuto questo forum ....
Quel giorno ero rimasto senza parole nel vedere le realizzazioni di alcuni utenti ...
Ma un nome tra tutti era ridondante  ...Kekko Alchemi.
Da subito mi era famigliare ..Sisi era il genio di progetto Meg  ...ed ora dedicato alle rinnovabili...uao.
Passano gli anni e le sue creature si fanno sempre distingure. ..senza seguire le idee comuni ,ma cercare soluzioni innovative ...il suo punto di forza.
Ed oggi con questo inverter ha superato se stesso.
Bello ..bello bello ..
Vedo un dc converter con un range impressionante ,altro che i commerciali di marche blasonate ...
Per non parlare della potenza di picco ..10Kw ...
Cavolo ..non c'è carico induttivo che può metterlo in imbarazzo ....e l'autoconsumo ?....simile ai delicati doppia conversione..merito di un trasformatore ,pardon autotrasformatore realizzato su sua specifica ...un vero Ferrari.

E vogliamo parlare del 92% di efficienza ....
Un lavorone ottenerlo con degli igbt ....

COMPLIMENTI KEKKO ...anche questa volta la tua realizzazione è innovativa in molti aspetti .

Onorato di conoscerti
ElettroshockNow


L'onore è tutto mio grande Elettro...
Posso raccontare anche io di averti conosciuto su questo forum come una delle persone che più spiccavano fra le altre, per i suoi progetti e le sue idee davvero geniali, forse fra tutte le persone che conosco il più geniale!
Abbiamo fatto tanto insieme, e in futuro chissà quanti altri progetti svilupperemo, per la gioia e la passione di condividere con gli altri le nostre avventure.

Con grande stima e Amicizia, Kekko.

cavallino :
Ciao Kekko
Ogni tanto ti fai sentire con delle belle novità un bel lavoro da 150 allodi .complimenti per il pcb, complimenti per la messa in opera,insomma complimenti su tutto.

Solo se uno volesse realizzare tale inverter lo rende difficile in tutto per tutto,per non parlare del costo che si aggira intorno a 1000 euro e anche più come solo componentistica compresi i il trasformatore e i GBT dato che anche loro hanno il suo costo.

Ti volevo fare una domanda := Perché non hai usato i normale mosfet al posto dei IGB dato che il costo si riduceva di parecchio.

Angora complimenti sul prodotto che hai fatto

Ciao un saluto e buona domenica


Grazie a tutti per i complimenti, è un piacere condividere con voi il frutto di tanta fatica e passione!
Hai ragione Cavallino il solo costo dei componenti è molto alto, anche se poi alla fine l'inverter viene venduto a una cifra più bassa del valore dei componenti stessi, circa 800-1000 euro a seconda della versione (questo perché vengono acquistati all'ingrosso). Comunque questo è un po' la Ferrari degli inverter quindi non si bada tanto ai costi, riguardo alla scelta di moduli IGBT invece dei mosfet, è semplicemente perché a 48V la dissipazione di un mosfet è simile a quella di un IGBT, ma la tensione che un IGBT può sopportare è ben più alta.
Nel nostro caso abbiamo un limite di tensione di 600V (lato 48V ovviamente), questo permette all'inverter di sopportare carichi induttivi elevatissimi senza subire nel tempo danni ai moduli.
Gli IGBT sono moduli ibridi che contengono un mosfet di pilotaggio e un transistor di potenza, questo permette loro di essere pilotati con basse correnti di gate ma elevatissima corrente e robustezza in uscita grazie al transistor. Questo li rende ottimi candidati alla costruzione di un inverter robusto e duraturo.

danye :
Uscita seriale per il monitoraggio remoto esiste?


Si può fare ma questo compito ho pensato di farlo fare ad un modulo dedicato che invierà anche i dati del regolatore di carica, per monitorare così anche la produzione dei pannelli.

PS: Ora che ci penso, mi avevi chiamato un po' di tempo fa, ma non ti ho più richiamato, scusami, rimedierò al più presto!

xardas :
Kekko ma una domanda idiota...Ma per me ha senso..

Scusa se mi permetto! Non hai previsto una strip line al posto del micro?

So che hai adottato tutte le precauzioni ma se per assurdo dovesse andare OUT il micro come fai a dissaldare tutto?? Sarebbe un pasticcio

Il monitor display è contemplato? Che misurazioni da a livello visivo dell'utente?


Certamente! Inizialmente era previsto il classico zoccolo sotto al micro per permettere il cambio o l'aggiornamento. Ma facendo qualche valutazione che ora ti dirò, l'ho eliminato saldando direttamente il micro sulla scheda.
Gli Inverter vengono garantiti 10 anni, ma utilizzando una zoccolatura fra il micro e la scheda, potrebbero sorgere ossidazioni che nel tempo isolano il micro dallo zoccolo. Una soluzione è spruzzare della lacca protettiva sui piedini a micro montato.
Il micro che si vede in foto, è completamente isolato dalle batterie, dalla 220V e dai driver. E' tutto optoisolato, e lavora con una 5V dedicata galvanicamente isolata da tutto. Per questo, anche se l'inverter esplodesse, si potrebbe rompere tutto tranne il micro. Nei test, abbiamo fatto succedere di tutto, arrivando anche alla rottura di driver e finali, ma mai una volta siamo riusciti a rompere il micro, che lavora praticamente in una botte di ferro! 
Per aggiornarlo c'è un connettore sulla scheda, quindi non serve staccarlo... alla luce di tutte queste considerazioni ho pensato di eliminare la zoccolatura fra micro e scheda.

Per il display, si, scheda e micro sono predisposti, ma in genere non lo monto, perchè come ho già detto lascio la visualizzazione dei parametri ad un modulo dedicato, che si occupa poi anche dell'invio dati sul web. Volendo però si più sempre connettere un display, se leggi la serigrafia della scheda c'è un connettore dedicato.

Focus :
........ ci vogliono tre persone per alzarlo 


Quoto!! 

ciccio105 :
e' prevista una versione con tensione in ingresso più bassa 12 o 24 volt ?



Si è prevista, ma in genere la evito, in questa versione (anche se nel mio ho montato IGBT) sono previsti i mosfet, che con tensioni basse hanno la meglio in termini di efficienza sugli IGBT.

Grazie a tutti, un saluto Kekko!!

PS: A breve altre foto dell'assemblaggio.

Kekko grazie mille per tutti i tuoi suggerimenti e capolavoro fatto!

Ora resta solo di dire se e quando attiverai la produzione sul tuo sito ;)

Io a fine mese sarò a Roma per un concorso...Mi piacerebbe rincontrarti di nuovo per un caffè o aperitivo...Questo invito è rivolto anche ad Elettro...

Ovviamente è rivolto anche per gli utenti del posto.

Comunque la cosa che sorge spontanea è quando possiamo vedere un video, "del collaudo INTENSIVO E SOTTO STRESS", del big Inverter?

non resta che aspettare la commercializzazione   


xardas :
Kekko grazie mille per tutti i tuoi suggerimenti e capolavoro fatto!

Ora resta solo di dire se e quando attiverai la produzione sul tuo sito ;)

Io a fine mese sarò a Roma per un concorso...Mi piacerebbe rincontrarti di nuovo per un caffè o aperitivo...Questo invito è rivolto anche ad Elettro...

Ovviamente è rivolto anche per gli utenti del posto.


xardas  Vale pure per me che abito in Sicilia,tanto ci metto 60 minuti per arrivare a Fiumicino.

cavallino :
xardas  Vale pure me che abito in Sicilia,tanto ci metto 60 minuti per arrivare a Fiumicino.
                   



Addirittura...

Eccoci qua con qualche aggiornamento!

Di seguito potete vedere il filtro lato AC formato da una ferrite toroidale da 1,5 mH e un condensatore da 6 uF in uscita.


E finalmente un bel video sul funzionamento di questo nuovo inverter, nel video ho fatto anche la prova richiesta da Xardas ovvero un carico resistivo parzializzato da un diodo, in modo da assorbire potenza su una sola semionda.

In questo Inverter ho voluto raggiungere il miglior compromesso fra robustezza, velocità di feedback e distorsione.
Per fare questo ho impostato un deadtime di crica 1,5 uS e giocato un po' sul filtro d'uscita, questo mi crea una leggera distorsione dell'onda in caso di carichi con diodi (distorisione simile a volte a quella del gestore di rete pubblica), ma mi garantisce un ottima velocità e stabilità di feedback, senza ronzii o problemi sui carichi già connessi.

Buona visione! 



kekko.alchemi :
E finalmente un bel video sul funzionamento di questo nuovo inverter, nel video ho fatto anche la prova richiesta da Xardas ovvero un carico resistivo parzializzato da un diodo, in modo da assorbire potenza su una sola semionda.




Grazie mille amico...Sei davvero una persona speciale...
Bravissimo e molto intelligente.

Hai esposto tutto con chiarezza e ingegno...

Per me è un onore averti conosciuto... ;) ;)

Mamma mia. Solo a vederlo avevo paura di quando l'ho testato io con il mio che solo ad averlo acceso di 5Sec, esplode tutto come un MAGNUM...
Invece te, lo hai lasciato acceso per molti secondi e senza che nulla accada...Qualità della sinusoide perfetta anche con disturbo introdotto dal diodo...Spettacolare KEKKO.

Ciao, Kekko! Complimenti, ottimo lavoro!

Domanda, che cosa le specifiche di questi due ferrite Blu toroidale e quanti giri e sezione del cavo di costruire questo induttore 50uH?

kekko.alchemi :
to be continued... 



Kekko, quali sono le misure che toroidale blu?

xardas :

Per me è un onore averti conosciuto... ;) ;)


L'onore è tutto mio!!

xardas :
Mamma mia. Solo a vederlo avevo paura di quando l'ho testato io con il mio che solo ad averlo acceso di 5Sec, esplode tutto come un MAGNUM...
Invece te, lo hai lasciato acceso per molti secondi e senza che nulla accada...Qualità della sinusoide perfetta anche con disturbo introdotto dal diodo...Spettacolare KEKKO.


Merito di quegli IGBT spettacolari, ben pilotati!!  ;)

Hugo :
Ciao, Kekko! Complimenti, ottimo lavoro!

Domanda, che cosa le specifiche di questi due ferrite Blu toroidale e quanti giri e sezione del cavo di costruire questo induttore 50uH?


Sono toroidi in ferrite con bassa permeabilità, con 6 spire di cavo da 16mm2 ottengo 50 uH. Con circa 100 spire di cavo smaltato da 2,5mm di diametro ottengo 1,5 mH.
Le misure non le ricordo, appena ho tempo li misuro e te lo dico.
Considera che il mondo delle ferriti è enorme, ne esistono di tantissime mescole e proprietà. Ci sono quelle in polvere di ferrite, e quelle in polvere di metalli, come nickel e ferro, e esistono quelle che sono una combinazione fra ferrite e metalli.
In base a queste mescole si ottengono le proprietà delle ferriti, come permeabilità e Tesla di saturazione. E' difficile calcolare una ferrite in teoria e farla poi funzionare nella realtà, c'è sempre bisogno di aggiustamenti proprio perchè le variabili sono tantissime.
Il colore delle ferriti ci dice poco, perchè dipende dal tipo di produttore e modello, se non sai cosa hai in mano ti conviene avvolgere qualche spira e misurare con un induttanzimetro, potrai cos' ricavarti molti valori.

Nel mio caso ad esempio, avevo in laboratorio dei toroidi bianchi che avvolgendoli mi davano più o meno lo stesso valore di questi blu che ho usato, avevano un "difetto" però, avevano al loro interno molta polvere di ferro. Facendoli lavorare come filtro sulla bassa tensione (50 uH), quando nel toroide scorrevano 60A la polvere di ferro emetteva un fischio talmente forte da farti tappare le orecchie! La soluzione sarebbe stata alzare la frequenza di lavoro, ma oltre a dover ricominciare da capo non era fattibile, in quanto quel fischio si traduceva poi in calore, il toroide scaldava così tanto da arroventarsi.
Così mi sono messo alla ricerca di una ferrite che faceva al mio caso, alla fine ho trovato queste, sono in polvere di ferrite e ceramica,senza metalli aggiunti, e per questo possono lavorare a frequenze variabili fra i 10 e i 100 kHz senza scaldare ne emettere rumori, hanno bassa permeabilità e sono quindi ottime per realizzare dei filtri.
Trovata la giusta ferrite, ne ho prese un bel po', proprio perchè non è facile ritrovare in futuro le stesse ferriti da produttori diversi, ognuno fa le sue con specifiche sempre diverse, e tutto il lavoro di taratura e ricerca deve ricominciare da capo!

Se vuoi fare un esperimento e non vuoi combattere con le ferriti, puoi (su consiglio del grande Elettro) avvolgere 100 spire in aria di cavo elettrico da 4mm2, così facendo ottieni circa 50 uH utili per fare qualche esperimento sul tuo inverter. Non potrai però tirare più di tanta potenza, perchè un cavo di rame così lungo dissiperà molta energia. Ma fino a 300-400W puoi fare ottimi test.

Saluti Kekko

Il video ....una vera GODURIA  .
Que finali e quei driver fanno veramente la differenza ....UAO.

Di nuovo i più sinceri complimenti ...un inverter bello e robusto come pochi .

E vogliamo parlare della tensione di lavoro .
Unico in commercio con quel range ...FANTASTICO

Very Nice  Kekko [smiley=thumbsup.gif]
A little surprised you did not go with toroidal transformer

Ciao kekko, ho bisogno che tu ti metta in contatto con me. Per cortesia rispondi al mio PM.

Grazie
Massimo

Kekko ma quando li metti in produzione sul tuo sito internet?

Uffa io sono in assenza di Inverter per il mio impianto...
Dai non farti pregare