G8MNY  > TECH     26.06.25 09:15z 141 Lines 5671 Bytes #194 (0) @ WW
BID : 35510_GB7CIP
Read: GUEST
Subj: DURITC 1kW 230V Inverter/UPS
Path: ED1ZAC<ED1ZAC<LU4ECL<VK2RZ<W0ARP<WW4BSA<N3HYM<K5DAT<PI8LAP<IW2OHX<
      GB7CIP
Sent: 250626/0901Z @:GB7CIP.#32.GBR.EURO #:35510 [Caterham Surrey GBR]
From: G8MNY@GB7CIP.#32.GBR.EURO
To  : TECH@WW

By G8MNY                                        (Updated Jan 13)
(8 Bit ASCII graphics use code page 437 or 850, Terminal Font)

Not a UPS really but a high power, stepped square wave mains inverter from 12V.
It was blow up when I got hold of it it. I now have it working with new output
high voltage MOSFETS.

Having made this sort of thing before with heavy conventional transformer etc.,
I was amassed at this modern HF version, just how small & light weight it is.
   ________________________
  /                        \ 
 ³ ÚÄÄÄ¿                    ³
 ³ ³ Þ ³ (0)  [=====]  [Û]  ³
 ³ ³Ü ܳ                    ³
 ³ ÀÄÄÄÙ                    ³
ÄÁÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÁÄ
 
DESCRIPTION
It has 5 pot core HF pulse width inverters with 2 TIP MOSFETS each handling
200W. The 5 floating secondaries are connected in series to feed a fast high
voltage bridge rectifier to a HF choke, into large 400V smoothing cap.

  ÚÄÄÄÄÄÄÄ¿     ÚÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄ¿
LÄ´High V ÃÄÄÄÄÄ´340v HT RECTÃÄÄÄ<ÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄ¿
NÄ´outputs³  HT ³  & FILTER  ÃÄÄÄ<ÄÄÄ¿  ÚÄÄ¿  ÚÄÄ¿  ÚÄÄ¿  ÚÄÄ¿  ³
  ÀÄÄÂÄÄÄÄÙ     ÀÄÂÄÄÄÄÄÄÄÄÄÂÙ ~    ÚÁÄÄÁ¿ÚÁÄÄÁ¿ÚÁÄÄÁ¿ÚÁÄÄÁ¿ÚÁÄÄÁ¿
    /³\          \³/       \³/      ³200W³³200W³³200W³³200W³³200W³
     ³drive      I³mon     V³FB     ³ INV³³INV ³³INV ³³INV ³³INV ³
   ÚÄÁÄÄ¿     ÚÄÄÄÁÄÄÄÄ¿   ÚÁÄÄÄÄÄ¿ ÀÂÄÄÂÙÀÂÄÄÂÙÀÂÄÄÂÙÀÂÄÄÂÙÀÂÄÄÂÙ
   ³50HzÃÄÄ<ÄÄ´CONTROL ÃÄ>Ä´HF PWMÃÄ>ÁÄÄ)ÄÄÁÄÄ)ÄÄÁÄÄ)ÄÄÁÄÄ)ÄÄÙ  ³
   ³ Osc³ on  ³fan     ³ on³ OSC  ³drive³ 30A ³     ³     ³     ³
   ÀÄÄÄÄÙ     ³overload³   ÀÄÄÄÄÄÄÙ     |fuses|     |     |     |
              ³12 V?   ÃÄÄ<ÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÁÄÄÄÄÄÁÄÄÄÄÄÁÄÄÄÄÄÁÄÄÄÄÄÁ<
              ÀÄÄÄÄÄÄÄÄÙ                                  12V @ 125A

The pulse width feedback controls that voltage to 340V. This powers 2 high
voltage MOSFET amps (blown up) that switch the L & N to +340V for 2/3 for the
time giving the 340V peak & 230V RMS 50Hz stepped waveform output.

OUTPUT WAVEFORM
  +340V´  ÚÄÄÄ¿ Fixed Voltage
  -230V³  ³   ³ Fixed pulse width
       ³  ³   ³
   0V  ´ÄÄÙ   ÀÄÄ¿   ÚÄ
       ³         ³   ³
  -230V³         ³   ³
  -340V´         ÀÄÄÄÙ

The control for this lot is not simple, there is monitoring of temperature,
output current, supply Volts, etc. So working without the diagram is not easy.
Still I have it going now, & done some worth while modifications....

PULSE CURRENT
If a capacitive load from say a good mains filter is put across the output,
then the high voltage Power MOFETs can easily be blown up again, as very high
pulse edge currents can flow.

   20A ´  1kW Restive      ³ 100W load
       ³     Load          ³\ + 0.1uF
    6A ´  ÚÄÄÄ¿            ³ \_       ³
    0A ´ÄÄÙ   ÀÄÄ¿   ÚÄ   ÄÙ   ³ÄÄ¿  _³Ä
   -6A ´         ÀÄÄÄÙ         ³  ³ /
       ³                          ³/
   -20A´                          ³

MODS
1/ Added HT fuse after 340V Cap smoothing!
       + ÂÄo-oÄÄÂÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄ¿
         ³ 3A  FET        FET L&N
   340V ===     ÃÄL LOAD NÄ´  50Hz
         ³     FET        FET Amps
       - ÁÄÄÄÄÄÄÁÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÙ

2/ Added a mains IEC in socket small 25W mains transformer & 3 pole changeover
   relay for bypass (UPS).
     ___________________________________________
    L    ³                                      \_________
         ³   _______ ÚÄÄÄÄÄ¿            __ ON  ³           L
   MAINS )||(18V   /\³  ÚÄÄÁÄÄ¿        ³  \_   L
   INPUT )||(AC  Bridge ³Relay³   Start /    INVERTER     LOAD
         )||(____³_\/   ÀÄÄÂÄÄÙ      UpÀÄÄÄÄ   N
         ³       ÁÄÄÄÄÄÄÄÄÄÁ0V                 ³ _________ N
    N____³______________________________________/
   With no smoothing on the relay the relay releases quick on mains fail,
   changes mains over & the inverter then starts up.

3/ Added standby trickle charging, up to 1A Max @ 13.5V regulated.
                  ÚÄÄÄÄ¿
   18V´>ÃÂÄÄÄÄÄÄÂÄ´7815ÃÄÄ´>ÃÄ> +Batt
   AC´>ÃÄÙ 470u===ÀÄÄÂÄÙ
            0V ÄÁÄÄÄÄÁÄÄÄÄÄÄÄÄ> -Batt

4/ Speeded up the mains fail start up time, but it is too slow for some things.

5/ Added 1uF polly across each HF inverter 12V supply rails.
6/ Added 0.1uF @ 600v across the main HT caps.

7/ Bifilar balanced wound bigger swinging HF choke after bridge rectifier,
   reduced the QRM.
              _______ 
      5x   ||(_      /\
     200W     _³    /  \            ÚÄÄÂÄÄÄÄÄÂÄÄÄÄÄ +340V
     PWM   ||(_    /Fast\          o³  ³     ³u1
  INVERTERS   _³  /Bridge\____(((((() ===   ===      TO
           ||(_  ÚRectifier   =======  ³400V ³     L & N
              _³ ³\      /    (((((()  ³CAP  ³    50Hz AMPS
           ||(_  ³ \    /     ³o    ³  ³     ³
              _³ ³  \  /      ³     ÀÄÄÁÄÄÄÄÄÁÄÄÄÄÄ 0V
           ||(___³___\/       ³Choke Starts
                 ÀÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÙare in phase!

8/ Made balanced L output mains filter (from old HF choke & 2x 6n8 caps to
   ground).
             LÄÄÄ¿o    ÚÄÄÄÄÄÄÄÂÄÄÄÄÄ L
                 (((((()      ===   Inverter
      Inverter   ======= Xtype ÃÄE   O/P To
      Output     (((((() Caps ===     Relay
             NÄÄÄÙo    ÀÄÄÄÄÄÄÄÁÄÄÄÄÄ N
               Choke Starts 
               are anti-phase!

WARNING
Devices that use the reactance of mains caps to drop the mains voltage can be
destroyed on this waveform. e.g. a true RMS digital meter! As the pulse edge
puts 100x the voltage into the current limiting R or the circuit...

LÄ´ÃÄ100RÄÄÂÄÄ´>ÃÄÄÂÄ220RÄÂÄÄ     100R will catch fire with 340V pulses into
   C     ÚÄ)Ä´>ÃÄÄÄ´+    _³_      it despite the 1uF looking like 3k3 @ 50Hz!
  1uF    ³ ³      ===    /_\`12V  I solved this with a 330R 5W in its place!
         ³ ÀÄ´<ÃÄÄÄ´100u  ³
NÄÄÄÄÄÄÄÄÁÄÄÄÄ´<ÃÄÄÁÄÄÄÄÄÄÁÄÄ


Why don't U send an interesting bul?

73 De John, G8MNY @ GB7CIP



Read previous mail | Read next mail