náhrada triak. regulátoru PWM regulátorem

[Olchor]

Ahoj. Chci nahradit klasický triakový síťový regulátor 230V st 2000W regulátorem PWM se spínacím tranzistorem. Důvodem je to, že napájecí síť nesnese pulzní zatěžování a chci dosáhnout co nejrovnoměrnější řízené sinusové zátěže. S výkonovými spínacími tranzistory jsem dosud moc nepracoval, tak prosím o pár rad zkušenější.
Zátěž bude odporová. Zařízení by se mělo dát vložit jako mezikus mezi zásuvku a zástrčku, jsem tedy omezen prostorem cca 15x10x5 cm.
Takže:
1) jaký spínací tranzistor? Počítám tak 600V 15A. Z důvodu omezeného prostoru musím minimalizovat chlazení - spínací ztráty tak max 30W i s diodama můstku.
IGBT za rozumnou cenu ( do cca 80Kč) mají dost vysoký úbytek v sepnutém stavu ( alespoň co jsem našel, bylo to kolem 2V/10A =20W)
Bipolár má saturační napětí menší, ale zas velké budicí proudy.
FET pro toto napětí a proud s odporem kanálu pod 0,1ohm ?
Co by jste zvolili?
2) Spínací frekvece.Vidím ji tak 3 - 15kHz. Menší frekvence - menší spínací ztráty, ale větší problémy s filtrací. Optimum?
3) Filtrace a EMC. To bude asi největší problém. Zařízení musí vyhovět požadavkům na EMC pro bytové prostory. Jaký dát na vstup filtr, aby snesl 10A a pustil do sítě minimum VF? A dát filtr i na výstup? Cena?
A vůbec- není na trhu něco takového už hotového do cca 1000Kč komplet?
Díky za rady.

[Andrea]

A jak pořešíš to, že triak je symetrická součástka, zatímco tranzistor ne?

[EKKAR]

Andreo, on už to vyřešil - čti pořádně:

... spínací ztráty tak max 30W i s diodama můstku...

Chtěl by to udělat naprosto stejně, jako se to řešívalo s tyristorem při absenci dostatečně výkonných triaků na trhu - tedy usměrňovací můstek a spínací součástku do diagonály.

Ale ruku na srdce, Olchore - když Tvá síť nemá ráda impulsní zátěž při fázovém řízení, jak myslíš že bude snášet impulsní zátěž při PWR? Nebo Ty si myslíš, že když zvýšíš spínací frekvenci, že té síti nějak odlehčíš? Nebo to chceš jen pomocí PWR spínat předem usměrněnou síť - tedy pouštět do odporů pulsně šířkově spínaných cca 350V, které získáš na nějakém filtračním kondu? To si tedy připrav hezkou bedýnku, kondík schopný vyfiltrovat 15kHz při odebíraném výkonu 2kW bude pěkný macíček...

[breta1]

Když je zátěž odporová (a ne žárovky), nabízí se ideální možnost vynechávání period. To by vadilo?

[Andrea]

Andreo, on už to vyřešil - čti pořádně:

... spínací ztráty tak max 30W i s diodama můstku...

A jo, to jsem při tom čtení nějak přeskočila, tak to pardon

MOSFET 600V/15A nebude mít Rdson pod 0.1 Ohmu. Blíží se tomu třeba studený SPW32N50, ale ten je 500V/32A.

[Crifodo]

mezikus mezi zásuvkou a zátěží je ošemetná věc, když ho pak někdo použije pro střídavý spotřebič z neznalosti.
Ekkar má pravdu, že síť která není v pořádku může zlobit i na pwm, přechoďáky atd. Jenže ty proudové špičky při 20 ms od triaků jsou fakt hrozné, oproti decentnímu spínání na 20 kHz, dimenzování filtrů a průřezů je úplně jiné.
Tepelný spotřebič se fakt dá dobře řešit cyklováním celých period, časová konstanta je obvykle přijatelná sekundy minimálně.
Spínat 3-15 kHz 2 kW znamená jednak poslouchat skučení asi jako v moderních měničových tramvajích, jen o pár oktáv výš, jednak vyrobíš de facto 2kW vysílač na velmi dlouhých vlnách a harmoniky polezou do AM, pokud nebude ten spotřebič stíněný. Je hodně pravděpodobné, že při 5+ ampérech bude magnetostrikčně a kapacitně hrát ledacos.

[Jindra2]

Pro zajímavost schema regulátoru pro trafa 230/12 V k halogenovým žárovkám s tranzistorem.
Jindra

[Olchor]

No, moc jste mě nepotěšili. Cyklování zátěže nepřipadá v úvahu, ta síť je trochu speciální a špatně snáší prudké změny zátěže. Doufám, že když se dá na vstup PWM regulátoru vhodný filtr, bude se z pohledu sítě chovat jako spojitá zátěž. Nějaký filtr by šel dát i na výstup, aby ty harmonické nelezly dál do spotřebiče. Ale když to nepůjde, boty si nerozkoušu.

[eljaro]

speciální síť ? pokud je ta sít sinusivého průběhu a zátěž odporová dej tam prostý spínač s se spínání při průchodu nulou ! pár period opravdu vynechej ! Ale to zatížení nebude ani tak moc brutální jak vypadá ! Topné těleso má za studena jiné vlastnosti než za tepla !A také je rozdíl mezi plynulým nárustem proudu - stejně tak odpojení mimo nulu síti nesvědčí !
Můstek kterým usměrníš sít a pak zněj budeš odebírat proud vytvoří sice symetrickou zátěž ale asi neodstraníš to pulzní zatížení sítě !

PS: tou sp.sítí myslíš chráněnou sít chrániči a přepětovkami ?atd..

[jankop]

V životě to neodrušíš.
Použij spínání v nule, to je z hlediska rázů a rušení naprosto bezkonkurenční. Pak můžeš použít slušnej tiak, řízenej optotriakem s ZC. Na to snadno navážeš cokoliv.